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9 9ª edição | São Paulo – 2013 FUNDAMENTOS DE MATEMÁTICA ELEMENTAR OSVALDO DOLCE JOSÉ NICOLAU POMPEO Geometria plana COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR I a IV_Manual FME9.indd 1 23/07/13 14:54 © Osvaldo Dolce, José Nicolau Pompeo, 2013 Copyright desta edição: Rua Henrique Schaumann, 270 — Pinheiros 05413-010 — São Paulo — SP Fone: (0xx11) 3611-3308 — Fax vendas: (0xx11) 3611-3268 SAC: 0800-0117875 www.editorasaraiva.com.br Todos os direitos reservados. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Índice para catálogo sistemático: 1. Matemática: Ensino médio 510.7 Gerente editorial: Lauri Cericato Editor: José Luiz Carvalho da Cruz Editores-assistentes: Fernando Manenti Santos/Guilherme Reghin Gaspar/Juracy Vespucci Auxiliares de serviços editoriais: Daniella Haidar Pacifi co/Margarete Aparecida de Lima/ Rafael Rabaçallo Ramos/Vanderlei Aparecido Orso Digitação e cotejo de originais: Elgo Waeny Pessôa de Mello/Guilherme Reghin Gaspar Pesquisa iconográfi ca: Cristina Akisino (coord.)/Enio Rodrigo Lopes Revisão: Pedro Cunha Jr. e Lilian Semenichin (coords.)/Renata Palermo/ Rhennan Santos/Felipe Toledo/Simone Garcia/Tatiana Malheiro/ Fernanda Guerriero Gerente de arte: Nair de Medeiros Barbosa Supervisor de arte: Antonio Roberto Bressan Projeto gráfi co: Carlos Magno Capa: Homem de Melo & Tróia Design Imagem de capa: Virginie Perocheau/PhotoAlto/Getty Images Diagramação: TPG Encarregada de produção e arte: Grace Alves Coordenadora de editoração eletrônica: Silvia Regina E. Almeida Produção gráfi ca: Robson Cacau Alves Impressão e acabamento: Dolce, Osvaldo Fundamentos de matemática elementar 9: geometria plana / Osvaldo Dolce, José Nicolau Pompeo. — 9. ed. — São Paulo : Atual, 2013. ISBN 978-85-357-1686-3 (aluno) ISBN 978-85-357-1687-0 (professor) 1. Matemática (Ensino médio) 2. Matemática (Ensino médio) — Problemas, exercícios etc. 3. Matemática (Vestibular) — Testes I. Pompeo, José Nicolau. II. Título. 12-12853 CDD-510.7 729.202.009.00 prof I a IV_Manual FME9.indd 2 7/31/14 11:31 AM Rua Henrique Schaumann, 270 Ð Cerqueira CŽsar Ð S‹o Paulo/SP Ð 05413-909 3 SARAIVA S. A. Livreiros Editores, São Paulo, 2013 Complemento para o Professor — Fundamentos de Matemática Elementar — vol. 9 Apresentação Este livro é o Complemento para o professor do volume 9, Geometria plana, da coleção Fundamentos de Matemática Elementar. Cada volume desta coleção tem um complemento para o professor, com o objetivo de apresentar a solução dos exercícios mais complicados do livro e su- gerir sua passagem aos alunos. É nossa intenção aperfeiçoar continuamente os Complementos. Estamos abertos às sugestões e críticas, que nos devem ser encaminhadas através da Editora. Agradecemos aos professores Manoel Benedito Rodrigues e Carlos Nely Clementino de Oliveira a colaboração na redação de soluções que são apresenta- das neste Complemento. Os Autores. I a IV_Manual FME9.indd 3 23/07/13 14:54 Sumário CAPÍTULO II Segmento de reta ........................................................ 1 CAPÍTULO III Ângulos ...................................................................... 4 CAPÍTULO IV Triângulos .................................................................. 6 CAPÍTULO V Paralelismo ................................................................. 10 CAPÍTULO VI Perpendicularidade ..................................................... 15 CAPÍTULO VII Quadriláteros notáveis ............................................... 20 CAPÍTULO VIII Pontos notáveis do triângulo ..................................... 28 CAPÍTULO IX Polígonos ................................................................... 30 CAPÍTULO X Circunferência e círculo ............................................... 34 CAPÍTULO XI Ângulos na circunferência ........................................... 39 CAPÍTULO XII Teorema de Tales ...................................................... 45 CAPÍTULO XIII Semelhança de triângulos e potência de ponto .......... 49 CAPÍTULO XIV Triângulos retângulos ............................................... 59 CAPÍTULO XV Triângulos quaisquer .................................................. 85 CAPÍTULO XVI Polígonos regulares .................................................. 93 CAPÍTULO XVII Comprimento da circunferência ................................ 101 CAPÍTULO XVIII Equivalência plana .................................................. 106 CAPÍTULO XIX Áreas de superfícies planas ...................................... 107 I a IV_Manual FME9.indd 4 23/07/13 14:54 1 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar — Segmento de reta 17. AD 36 ⇒ 9x 36 ⇒ x 4 AB 6x 24 cm BC 2x 8 cm A 6x x2x D CB CD x 4 cm 18. Hipótese Tese PA QB ⇒ PQ AB QA P B Demonstração Observando o segmento AQ comum a PQ e AB, temos: PA QB ⇒ PA AQ AQ QB ⇒ PQ AB 19. Temos duas possibilidades: 1ª) B está entre A e C 2ª) C está entre A e B 12 C B A 20 B 12 C 20 A AC AB BC ⇒ AC BC AB ⇒ ⇒ AC 20 12 ⇒ AC 32 cm ⇒ AC 12 20 ⇒ AC 8 cm 20. 5x x 42 ⇒ x 7 cm AB 5x ⇒ AB 35 cm BC x ⇒ BC 7 cm C x 42 5x B A 21. Temos duas possibilidades: 1ª) B está entre A e C 2ª) C está entre A e B B x 4x 45 C AC x B 4x 45 A 4x x 45 ⇒ x 9 cm 45 x 4x ⇒ x 15 cm AB 4x ⇒ AB 36 cm AB 4x ⇒ AB 60 cm BC x ⇒ BC 9 cm BC x ⇒ BC 15 cm CAPÍTULO II 01 a 32_Manual FME9.indd 1 23/07/13 14:41 2 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 22. Temos três possibilidades: 1ª) 4x5x P CB 80 M N A x 5x 4x x 80 ⇒ x 8 cm MN MB BN ⇒ MN 2,5x 2x ⇒ MN 36 cm 2ª) P 80 M 5x 4x NB A C x 1) BP PC BC ⇒ BP x 4x ⇒ BP 3x 2) AB BP 80 ⇒ 5x 3x 80 ⇒ x 10 cm 3) MN MB BN ⇒ MN 2,5x 2x ⇒ MN 45 cm 3ª) A x C x x B 2x NP M 80 1) BP PC BC ⇒ BP x 4x ⇒ BP 3x 2) BN NP BP ⇒ 2x NP 3x ⇒ NP x 3) AC BC AB ⇒ AC 4x 5x ⇒ AC x 4) AP 80 ⇒ 2x 80 ⇒ x 40 cm 5) Se o ponto M dista 2,5x do ponto A, então M é ponto médio de PN. Logo, MN x 2 e então MN 20 cm. 23. Hipótese Tese AB CD ⇒ AD e BC têm o mesmo ponto médio DCMB A r Demonstração Seja M o ponto médio de BC. Temos: AM AB BM CD MC MD Como AM MD, M também é ponto médio de AD. 24. Hipótese Tese AC BD ⇒ 1) AB CD 2) BC e AD têm o mesmo ponto médio 01 a 32_Manual FME9.indd 2 23/07/13 14:41 3 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar Demonstração D CB A 1) Observando o segmento BC, temos: AC BD ⇒ AC BC BD BC ⇒ AB CD 2) Análogo ao exercício 23. 26. Temos duas possibilidades: 1ª) A BM N C MN MB BN ⇒ MN AB 2 BC 2 ⇒ MN AB BC 2 2ª) C N B M A MN MC CN ⇒ MN (BM BC) CN ⇒ ⇒ MN (BM BC) BC 2 ⇒ MN BM BC BC 2 ⇒ ⇒ MN BM BC 2 ⇒ MN AB BC 2 28. O segmento MN terá medida constante e igual à metade do segmento AB. Justificação Temos três casos a analisar: 1°) A P NBM AP 2 AP 2 BP 2 BP 2 Neste caso temos: MN MP NP ⇒ MN AP 2 BP 2 ⇒ MN AP BP 2 ⇒ MN AB 2 2°) B M P A N BP 2 BP 2 AP 2 AP 2 Neste caso temos: MN AP BP 2 ⇒ MN AB 2 3°) N P M A B AP 2 AP 2 BP 2 BP 2 Neste caso temos: MN PN PM ⇒ MN BP 2 AP 2 ⇒ MN BP AP 2 ⇒ MN AB 2 01 a 32_Manual FME9.indd 3 23/07/13 14:41 4 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 — Ângulos 55. ângulo → x complemento → (90° x) “O ângulo maistriplo do complemento é igual a 210°.” x 3 (90° x) 210° ⇒ 2x 60° ⇒ x 30° 59. ângulo → x complemento do ângulo: (90° x) complemento da metade: 90° x 2 triplo do complemento da metade: 3 90° x 2 suplemento do triplo do complemento da metade: 180° 3 90° x 2 180° 3 90° x 2 3 (90° x) ⇒ 9x 2 360° ⇒ x 80° 60. ângulo → x complemento do dobro do ângulo → (90° 2x) suplemento do complemento do ângulo ⇒ 180° (90° x) 180° (90° x) 90° 2x 3 85° ⇒ x 15° 65. Sejam x e y os ângulos. x y 2 7 x y 180° ⇒ (x 40°, y 140°) O complemento do menor é igual a 90° x 90° 40° 50°. 68. ângulo → x complemento do ângulo → (90° x) suplemento do ângulo → (180° x) “O triplo do complemento mais 50° é igual ao suplemento.” 3 (90° x) 50° 180° x ⇒ 2x 140° ⇒ x 70° 72. x e z são opostos pelo vértice ⇒ x z x e y são suplementares ⇒ y 180° x “x mede a sexta parte de y, mais metade de z.” x 180° x 6 x 2 ⇒ 6x 180° x 3x ⇒ x 45° y 180° 45° ⇒ y 135° 74. Os ângulos são da forma 2k, 3k, 4k, 5k e 6k e somam 360°. 2k 3k 4k 5k 6k 360° ⇒ 20k 360° ⇒ k 18° O maior ângulo é de 6k 6 18° 108°. 75. Hipótese: AÔB CÔD OX → , OY → são bissetrizes CAPÍTULO III 01 a 32_Manual FME9.indd 4 23/07/13 14:41 5 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar Tese: OX → e OY → são semirretas opostas Demonstração a a c b b c XY A BD C O O ângulo entre OX → e OY → é dado por (a b c) 2a 2b 2c 360° ⇒ a b c 180° Portanto, OX → e OY → são semirretas opostas. 77. Hipótese Tese rôs e sôt adjacentes e complementares Ox e Oy, respectivas bissetrizes ⇔ xôy 45° Demonstração Sejam a medida de rôx xôs a e a medida de sôy yôt b: O t y s x r β β α α a a b b 90° ⇒ ⇒ 2a 2b 90° ⇒ ⇒ a b 45° ⇒ xôy 45° 78. 2a 2b 136° a b 68° O b b a a r x s y t Resposta: o ângulo formado pelas bissetrizes é igual a 68°. 79. Temos duas possibilidades: 1ª) 2ª) O a a bb t y s x r b b a 52º t y s x r O a Ox e Oy são bissetrizes Ox e Oy são bissetrizes ⇒ a b 52° 2a 40° ⇒ 2a 2b 104° ⇒ ⇒ 40° 2b 104° ⇒ ⇒ 2b 64° a b 52° 2b 40° ⇒ a 20° 52° ⇒ ⇒ a 72° ⇒ ⇒ 2a 144° ⇒ 01 a 32_Manual FME9.indd 5 23/07/13 14:41 6 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 — Triângulos 91. a) AB AC AB BC ⇒ x 2y 2x y x 2y x y 3 ⇒ x 3y 0 ⇒ (x 9, y 3)y 3 ⇒ AB x 2y ⇒ AB 15 O perímetro do triângulo ABC é igual a 3 15 45. b) AB AC ⇒ 2x 3 3x 3 ⇒ x 6 AB 2x 3 ⇒ AB 15; AC AB ⇒ AC 15; BC x 3 ⇒ ⇒ BC 9 O perímetro do triângulo ABC é igual a AB AC BC 39. 92. Sejam l a medida dos lados congruentes, b a medida da base e p o semiperímetro. Temos: p 7,5 2l 4b ⇒ 2l b 2 7,5 l 2b ⇒ (l 6 m, b 3 m) Resposta: Os lados do triângulo medem 3 m, 6 m e 6 m. 98. nABC nDEC ⇒ ⇒ ⇒ (a 10°, b 12°) 3a 2a 10° b 48° 5bÊB̂  D̂ 100. nCBA nCDE ⇒ ⇒ ⇒ (x 14, y 10) 2x 6 22 35 3y 5 AC CE AB DE Os perímetros são iguais; portanto, a razão entre eles é 1. 101. 1) nPCD nPBA ⇒ ⇒ ⇒ (x 10, y 19) 3y 2 2y 17 x 5 15 PD PA CD AB 2) nPCD nPBA ⇒ AB CD (1) nPCA nPBD PC PB PB̂C PĈB (nPBC é isósceles) CA BD (usando (1) e o fato de BC ser comum) LAL Logo, a razão entre os perímetros destes triângulos é igual a 1. 108. Hipótese Tese nABC é isósceles AM é mediana relativa à base ⇒ MÂB MÂC CAPÍTULO IV 01 a 32_Manual FME9.indd 6 23/07/13 14:41 7 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar nABM nACM LLL AB AC (hipótese) BM MC (hipótese) AM comum Demonstração Logo, MÂB MÂC e concluímos que AM é bissetriz do ângulo Â. A B C M 109. Hipótese Tese nABC é isósceles AD é bissetriz relativa à base ⇒ AD é mediana (isto é, BD DC) Demonstração (AB AC; BÂD CÂD; AD comum) ⇒ LAL nABD nACD ⇒ BD DC A B C D 111. Hipótese Tese nABC é isósceles de base BC CD é bissetriz de Ĉ BE é bissetriz de B̂ ⇒ CD BE Demonstração (EB̂C DĈB; BC comum; EĈB DB̂C) ⇒ nCBD nBCE ⇒ CD BE ALA A B C D E a a a a 112. Hipótese Tese AM é bissetriz AM é mediana ⇒ nABC é isósceles Demonstração 1) Tomemos P sobre a semirreta AM → com M entre A e P e MP AM. 2) (nAMB nPMC pelo LAL) ⇒ ⇒ (BÂM CP̂M e AB PC) 3) (BÂM CP̂M; AM (bissetriz)) ⇒ ⇒ CP̂M CÂM Donde sai que nACP é isósceles de base AP. Então: AC PC. 4) De AB PC e PC AC obtemos AB AC. Então, o nABC é isósceles. A B C M P 01 a 32_Manual FME9.indd 7 23/07/13 14:41 8 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 Desigualdades nos triângulos 114. Seja x o terceiro lado. Temos: |8 21| x 8 21 ⇒ 13 x 29 Se x é múltiplo de 6 entre 13 e 29 (exclusive), então x 18 cm ou x 24 cm. 115. |20 2x (2x 4)| x 10 20 2x 2x 4 ⇒ x 10 24 |16 4x| x 10 ⇒ x 14 x 10 16 4x x 10 ⇒ ⇒ x 14 x 10 16 4x 16 4x x 10 ⇒ x 14 x 26 3 x 6 5 ⇒ ⇒ 6 5 x 26 3 116. Aparentemente temos duas possibilidades: 38 cm ou 14 cm. Mas um triângulo de lados 14 cm, 14 cm, 38 cm não existe, pois não satisfaz a desigualdade triangular. O triângulo de lados 38 cm, 38 cm, 14 cm satisfaz a desigualdade triangular. Resposta: 38 cm. 117. AC b 27, BC a 16, AB c é inteiro Ĉ  B̂ ⇒ c 16 27 ⇒ c 16 O valor máximo de AB é 15. 122. Sejam: a: hipotenusa; b, c: catetos. Temos: a b a c ⇒ 2a b c ⇒ a b c 2 123. a b c ⇒ 2a a b c ⇒ a a b c 2 124. De acordo com o teorema do ângulo externo, temos: a b. (a b, b A) ⇒ a A A B C P α β 126. c x y a b b x z a c a y z b c ⇒ A B C y x z 01 a 32_Manual FME9.indd 8 23/07/13 14:41 9 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar ⇒ a b c 2(x y z) 2(a b c) ⇒ ⇒ a b c 2 x y z a b c 127. x m n y r q z o p x y z (p q) (n o) (m r) x y z a b c ⇒ A B C M c b m n r x y P N p o z q a 128. 1) Tomemos A' sobre a semirreta AM → , com M entre A e A' e MA' ma. 2) (nAMB nA'MC pelo caso LAL) ⇒ ⇒ A'C c 3) No nAA'C temos: |b c| 2ma b c ⇒ ⇒ |b c| 2 ma b c 2 A B C M c bm a m a 129. 1) De acordo com o exercício 128, temos: ma b c 2 ; mb a c 2 ; mc a b 2 ⇒ ⇒ ma mb mc a b c 2) nABM: c ma a 2 . Analoga- mente, b mc c 2 , a mb b 2 . A B C M c b m a a 2 a 2 Somando membro a membro as desigualdades, temos a b c 2 ma mb mc. 01 a 32_Manual FME9.indd 9 23/07/13 14:41 10 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 — Paralelismo 147. a) Os ângulos internos são dados por (180° a), (180° b) e (180° γ). Como a soma destes deve ser igual a dois retos, temos: (180° a) (180° b) (180° γ) 180° ⇒ a b γ 360°. b) De modo análogo: (360° a) (360° b) (360° γ) 180° ⇒ a b γ 900° 148. a) Ĉ x 15° ⇒ (x 15°) (x 15°) x 180° ⇒ x 50° b) AĈB 180° 4x. nABC é isósceles de base BC ⇒ 180° 4x x ⇒ ⇒ x 36° c)  180° (x 70°) Ĉ 180°  2 ⇒  110° x x 180° (110° x) 2 ⇒ x 70° 149. d) AB AC 1) nACD é isósceles ⇒ ⇒ AĈD x 2) AD̂C 180° 2x 3) CD̂B 2x 4) nCBD é isósceles ⇒ ⇒ CB̂D 2x5) BĈD 180° 4x 6) nABC é isósceles ⇒ ⇒ 180° 4x x 2x ⇒ A B D C 180º – 2x 180º – 4x 2x 2x x x ⇒ x 36° f) 1) nABD é isósceles ⇒ ⇒ AB̂D 65° 2) AD̂B 50° 3) BD̂C 130° 4) nDB̂C é isósceles ⇒ ⇒ x 25° A B D C 50º 65º65º 130º x g) x y 2x 10° x y 2x 10° y 180° ⇒ x y 10° 3x 2y 170° ⇒ x 30°, y 40° CAPÍTULO V 01 a 32_Manual FME9.indd 10 23/07/13 14:41 11 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar h) 1) nABC é isósceles ⇒ AĈB 2x y 2) EĈD 180° (x y) (2y 25°) 3) EĈD AĈB (o.p.v.) 4) nCDE é isósceles ⇒ x y 2y 25° 3) e 4) ⇒ 180° (x y) (2y 25°) 2x y x y 2y 25° ⇒ x 15°, y 40° C B 2x + y 2x + y 2y – 25º E x + y D A 152. Construímos a reta t, t r, t s. t divide o ângulo de 112° em dois outros: y e z. y 40° (alternos internos) y z 112° ⇒ z 72° z x (alternos internos) ⇒ x 72° r t s 40º 112º x y z 154. Construímos a reta t, t r, t s. t divide o ângulo de 100° em x e y. x 180° 3a (colaterais internos) y 180° 2a (colaterais internos) x y 100° ⇒ 360° 5a 100° ⇒ ⇒ a 52° s t y x 100º 2α 3α r 165. Do nABC temos: 2b 2c 80° 180° ⇒ b c 50° Do nBCD temos: b c x 180° ⇒ ⇒ 50° x 180° ⇒ x 130° b b B x D c c C A 80º 01 a 32_Manual FME9.indd 11 23/07/13 14:41 12 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 167. ângulo do vértice: x ângulo da base: 180° 5 4 x x 2 180° 5 4 x 180° ⇒ ⇒ x 120° 5 4 x x 180º – x 5 4 Resposta: os ângulos medem 120°, 30° e 30°. 168. Seja x o valor dos ângulos externos em B e C. Temos:  2x 10 ⇒  x 5 x 5 2 (180° x) 180° ⇒ x 100°  x 5 ⇒  20° x x CB A 180º – x 180º – x x 5 169. nABC: x 2b 2c 180° ⇒ ⇒ b c 180° x 2 nPBC: x 76° b c 180° x 76° 180° x 2 180° ⇒ ⇒ x 28° x P C c c x + 76ºb b B A 170. a é ângulo externo do nABD ⇒ a  2 B̂ b é ângulo externo do nACD ⇒ b  2 Ĉ ⇒ a b B̂ Ĉ 174. nCDE: CD̂E 180° 6b; EĈD 100° x 100° (180° 6b) 180° ⇒ ⇒ x 6b 100° nABC: 3b b 100° ⇒ ⇒ b 25° x 6b 100° ⇒ ⇒ x 50° B E DC x 80º 100º 180º – 6β γ = 6β α = 3β β A 01 a 32_Manual FME9.indd 12 23/07/13 14:41 13 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 176. Considere as figuras: A 30º 150º 75º 75º B C B Fig. 1 Fig. 2 C A B Fig. 3 C A x 15º x y 75º 2 75º 2 75º 2 a) É fácil deduzir (figura 1) que os ângulos medem 30°, 75° e 75°. b) De acordo com a figura 2, temos x 75° 2 75° 2 180°. Donde vem: x 105°. c) De acordo com a figura 3, temos: x 15° 37° 30' 180° ⇒ x 127° 30' y 15° 37° 30' ⇒ y 52° 30' 179. primeiro ângulo: x segundo ângulo: x 28° terceiro ângulo: x 10° x (x 28°) (x 10°) 180° ⇒ x 66° ⇒ Resposta: os ângulos medem 66°, 38° e 76°. 182. Prolonguemos a reta AB ↔ . Na figura temos: b 2m 3m ⇒ b 5m a b m ⇒ a 6m A B 2m 3m m α β 183. 1)  B̂ Ĉ 180° ⇒ ⇒ B̂ Ĉ 180°  2) 2b B̂ 180° 2c Ĉ 180° ⇒ ⇒ 2(b c) 360° (B̂ Ĉ) 3) 2(b c) 360° (B̂ Ĉ) ⇒ ⇒ 2(b c) 360° (180°  ) 180°  A B B C C b b c c x µ µ 4) x (b c) 180° ⇒ x 180°  2 180° ⇒ x 90°  2 01 a 32_Manual FME9.indd 13 23/07/13 14:41 14 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 184. Na figura marcamos os ângulos de mesma medida. nABD: x y z 48° nACD: y z x Subtraindo membro a membro: x 48° x ⇒ x 24° A 48° B D E C x z y y z 185. Seja x a medida do ângulo  . Temos: 1) nAEF é isósceles ⇒ FÊA x 2) DF̂E é externo ao nAEF ⇒ DF̂E 2x 3) DÊC é externo ao nAED ⇒ DÊC 3x 4) nCDE é isósceles ⇒ DĈE 3x 5) BD̂C é externo ao nACD ⇒ BD̂C 4x 6) nBCD é isósceles CB̂D 4x 7) AC AB ⇒ BĈD x 8)  B̂ Ĉ 180° ⇒ ⇒ x 4x 4x 180° ⇒ x 20° A E C B x x x 2x 2x 4x 4x 3x 3x 187. Na figura temos: 1) nABC é isósceles ⇒ AB̂D AĈD 2) ED̂B, AĈD correspondentes ⇒ ⇒ ED̂B AĈD 3) FD̂C, AB̂D correspondentes ⇒ ⇒ FD̂C AB̂D 4) nEBD e nFDC são isósceles B A D C E x x 5 – x 5 – y F y y 43 Indiquemos por x e y os lados de mesma medida desses triângulos. Temos: AE ED DF AF (AE x) (y AF) 5 5 10 cm. 188. 1) Indiquemos as medidas AB AC b e CD a, donde obtemos BC a b. 2) Tracemos AP com AP b, de modo que BÂP 60°. Obtemos dessa forma o triângulo equilátero APB de lado b. 3) Consideremos agora os triângulos PAD e ABC. Note que eles são congruentes pelo caso LAL. Logo: PD AC b e AP̂D 100°. 4) De PD b concluímos que o nPBD é isósceles. Neste triângulo PBD, como P̂ 160°, concluímos que B̂ D̂ 10°. 5) Finalmente, de AB̂P 60°, DB̂P 10° e CB̂A 40°, concluímos que CB̂D 10°. A C B D P b b b b a a + b 40° 60° 40° 40° 60° 100° 01 a 32_Manual FME9.indd 14 23/07/13 14:41 15 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar — Perpendicularidade 192. 1) (AĤB 90°, B̂ 70°) ⇒ ⇒ HÂB 20° 2) AS é bissetriz ⇒ SÂC 35° 3) nABC: ( 70°, B̂ 70°) ⇒ ⇒ Ĉ 40° A SH B C 15º 35º 70º 20º • • C 193. a) b) A B DC E 25º x • • 35º 55º D C E x • • A B 1) AĈB 65° 1) Prolongamos AB até cortar CD → em E. 2) AĈB e DĈE são o.p.v. ⇒ 2) nAED: Ê 55° ⇒ DĈE 65° 3) nBCE: x 90° 55° ⇒ 3) x 90° DĈE ⇒ x 25° ⇒ x 145° 198. 1) nABH ⇒ HÂB 30° 2) nACH ⇒ HÂC 70° 3) SÂC 70° x 4) AS é bissetriz ⇒ x 30° 70° x ⇒ x 20° A B C 70º 70º – x 60º 30º 20º • x H S • 199. 1) Usando o resultado do exercício 194: x 2 3 x 180° ⇒ x 108° 2) B̂ 2 3 x ⇒ B̂ 72°  3)  B̂ Ĉ 180° ⇒ Ĉ 36° Resposta: os ângulos medem 36°, 72° e 72°. C A Q BP S x 2 3 x • • CAPÍTULO VI 01 a 32_Manual FME9.indd 15 23/07/13 14:42 16 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 201. a) b) Cx M B 65º A x • A C M H B x 50º 50º + x • • 1) AM MC ⇒ Ĉ x 1) AM MB ⇒ B̂ 50° x 2) nABC: x 90° 65° 180° ⇒ 2) nABH: x 50° x 90° ⇒ ⇒ x 25° ⇒ x 20° 203. 1) nAEB: AB̂E 20° 2) AB̂E 20° ⇒ EB̂C 70° 3) nABC: Ĉ 20° 4) BD é mediana ⇒ DB DC ⇒ ⇒ DB̂C Ĉ 20° 5) EB̂D DB̂C 70° ⇒ ⇒ EB̂D 20° 70° ⇒ EB̂D 50° B C DE A 20º 20º 20º 70º 70º x • • 204. 1) AM é mediana ⇒ ⇒ AM MB ⇒ BÂM B̂ 2) BF é bissetriz ⇒ AB̂F B̂ 2 3) x é externo ao nABF ⇒ ⇒ x B̂ B̂ 2 3B̂ 2 A B C F M B B 2 B 2 • 205. 1) nAMS: M̂ 68°, AM̂C 112° 2) AM MC ⇒ nAMC isósceles ⇒ ⇒ Ĉ MÂC 34° 3) nABC: B̂ 56° Resposta: B̂ 56; Ĉ 34°. C M S B A 34º 22º 56º68º 112º 34º • • 01 a 32_Manual FME9.indd 16 23/07/13 14:42 17 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 207. 1) nPBC: b c 116° 3) Usando o resultado do exercício 180° ⇒ b c 64° 194, temos: 2) nABC: 2b 2c  H1ÔH2 128° ⇒ H2ÔC 52° 180° ⇒  52° A B C b b c c P 52º 116º A B C O 52º 52º 128º H 1 H 2 • • 208. 1) nABC: 90° B̂ Ĉ 180° ⇒ ⇒ B̂ Ĉ 90° 2) nACH: HÂC B̂ 3) nAMC é isósceles ⇒ MÂC Ĉ 4) x B̂ Ĉ ⇒ x Ĉ B̂ A CB M H B B B C C x • Procedendo de modo análogo, obtemos: 5) x B̂ Ĉ Logo, 4), 5) ⇒ x |B̂ Ĉ|. A CB MH B B C C x C • • µ µ µ µ µ 209. Hipótese Tese AM é mediana AM BM MC ⇒ nABC é retângulo Demonstração 1) nABM é isósceles ⇒ AB̂M MÂB a 2) nACM é isósceles ⇒ AĈM MÂC b 3) nABC: 2a 2b 180° ⇒ a b 90° 4) a b 90° ⇒  90° A CB M α α β β 01 a 32_Manual FME9.indd 17 23/07/13 14:42 18 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 211. Hipótese Tese nABC é isósceles BD: altura relativa a AC ⇒ BD CE CE: altura relativa a AB Demonstração A DE CB •• BC CB (comum) AB̂C AĈB (nABC isósceles) nBCE nCBD ⇒ BD CE LAAo CÊB BD̂C (retos) 212. AM é lado comum AM̂B AM̂C (AM é altura) nAMC nAMB LAL ⇒ BM MC (AM é mediana) ⇒ AB AC ⇒ nABC é isósceles A M CB •• 214. Conforme a figura: 1) nABC: 2b 2c 90° 180° ⇒ ⇒ b c 45° 2) nIBC: x b c 180° ⇒ ⇒ x 135° c c C b b x A I B • 215. Hipótese Tese BE CD nABC é isósceles Demonstração (BE CD; BC comum) caso especial ⇒ nBCD nCBE ⇒ CB̂D BĈE ⇒ ⇒ nABC é isósceles O D A E CB •• 220. 1ª parte: nAHB: ha c Analogamente: hb a; hc b. Somando as desigualdades, temos: ha hb hc a b c A B c b C Hx a – x h a • 01 a 32_Manual FME9.indd 18 23/07/13 14:42 19 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 2ª parte: nABH: c ha x nACH: b ha a x ⇒ 2ha b c a Analogamente: 2hb a c b; 2hc a b c. Somando as três últimas desigualdades: ha hb hc a b c 2 . 221. Sendo M o ponto médio de DE e indicando AB l, temos DM EM l. Note que também BM l. A C B E 18º18º M x x r ll l l s D • Dessa forma concluímos que os triângulos ABM e BME são isósceles. Calculando os ângulos das bases, obtemos x 36°. 222. Tracemos SR tal que SR ⊥ BC. Temos: ( BS comum; SB̂R SB̂A, R̂ Â) LAAo ⇒ nBSR nBSA ⇒ ⇒ AS SR nSRC ⇒ SR SC ⇒ AS SC A S C R B • • • 223. 1) Os ângulos da base devem medir 70° cada. Daí, EB̂D 35°; EĈB 55°; BP̂C 90°. 2) Note que BP é bissetriz e altura. Assim, o nBCE é isósceles e então PC PE. 3) Note agora que DP é mediana e é altura no nCDE. Então, nCDE é isósceles e daí: DÊP 15°. 4) Do nDEP tiramos x 75°. 15º 55º D P x E 15º A B C 35º 35º • • 01 a 32_Manual FME9.indd 19 23/07/13 14:42 20 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 — Quadriláteros notáveis 226. a) PA PB ⇒ B̂ x 100° 120° 3x x 360° ⇒ ⇒ x 35° C P B A D 2x x 120º 100º b) Traçamos BD. nABD e nBCD são isósceles ⇒ ⇒ AD̂B 40°, CD̂B 70° x 40° 70° 180° ⇒ x 70° A B D C 100º 40º40º 70º70º 40º x 227. a) A B P D y y x x + 35º 65º 65º 80º C 1) AP bissetriz ⇒ BÂP 65° 2) Indiquemos por 2y o ângulo B̂. 3) BP é bissetriz ⇒ AB̂P PB̂D y 4) nABP: x 35° y 65° ABDC: x 2y 80° 130° 360° ⇒ x 70° b) a a A P x b b B C 100º D x 1) Marquemos os ângulos congruentes determinados pelas bissetri- zes AP e BP. 2) nPAB: a b 180° x ABCD: 2(a b) x 100° 360° ⇒ x 100° CAPÍTULO VII 01 a 32_Manual FME9.indd 20 23/07/13 14:42 21 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 229. De acordo com a figura, temos: nABP: a b 180° x nQCD: c d 180° y ABCD: 2(a b) 2(c d) 360° ⇒ ⇒ 2(180° x) 2(180° y) 360° ⇒ ⇒ x y 180° d d D a Q y a b bx A P B c c C 231. A B D C P d d c c x110º x –15º 1ª parte Trapézio ABCD: 2d 110° 180° ⇒ d 35° nPCD: c d (x 15°) 180° ⇒ c 35° x 15° 180° ⇒ ⇒ c x 160° (1) Trapézio ABCD: 2c x 180° (2) (1) e (2) ⇒ x 140° 2ª parte c x 160° ⇒ c 140° 160° ⇒ c 20° ⇒ BĈD 40° 235. AD 20 cm, BQ 12 cm ⇒ ⇒ CQ 8 cm Se BQ BP 12 cm, então nBPQ é isósceles, P̂ BQ̂P e BQ̂P CQ̂D (o.p.v.). Como AP CD, temos AP̂Q CD̂Q (alternos internos) ⇒ ⇒ nCQD é isósceles ⇒ ⇒ CQ CD 8 cm. Logo, o perímetro do paralelo- gramo ABCD vale 56 cm. P 12 12 B A 20 D 8 C 8 Q 244. Sejam a e b os ângulos consecutivos. Temos: a b 180° a b 2(a b) 9 ⇒ (a 110°, b 70°). Resposta: os ângulos medem 110°, 70°, 110° e 70°. 01 a 32_Manual FME9.indd 21 23/07/13 14:42 22 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 245. Hipótese Tese ABCD é paralelogramo ⇒ AP̂B 90° AP e BP são bissetrizes Demonstração ABCD é paralelogramo ⇒ ⇒ 2a 2b 180° ⇒ ⇒ a b 90° nPAB: a b AP̂B 180° ⇒ ⇒ AP̂B 90° B b b P a a A D C 247. ABCD é losango ⇒ as diagonais são perpendiculares Seja PÂB 1 3 90° 30°. Então, temos: no nABP, AB̂ P 60°. Como as diagonais do losango são também bissetrizes, os ângulos do losango são: 60°, 120°, 60°, 120°. C 30º 30º 60º 60º 60º 60º D P 30º30º A B • 251. Os ângulos a que se refere o enunciado são adjacentes a uma mesma base, senão sua soma seria 180°. Sejam x e y os ângulos. Temos: x y 78° x y 4° ⇒ (x 41°, y 37°) O maior ângulo do trapézio é o suplementar de y, que é 180° 37° 143°. Resposta: 143°. 252. Seja ABCD o trapézio, com Ĉ 80° e D̂ 60°. Daí,  120° e B̂ 100°. 1°) 2°) 3°) 50º 60º 60º80º P x AB C D 50º 120º 60º40º z R AB C D 100º 30º Q y AB C D 40º 120º 50º 40º 40º 30º 60º 50º • Ângulos formados Ângulos formados Ângulos formados pelas bissetrizes de pelas bissetrizes de pelas bissetrizes de  e B̂: de Ĉ e D̂: B̂ e Ĉ: nABP ⇒ nCDQ ⇒ nBCR ⇒ ⇒ 50° 60° x ⇒ 40° 30° y ⇒ 50° 40° z 180° ⇒ x 70° 180° ⇒ y 110° 180° ⇒ z 90° 01 a 32_Manual FME9.indd 22 23/07/13 14:42 23 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 4°) 5°) 6°) 30º 80º S w AB C D 30º80º M m AB C D 40º T t AB C D 60º 30º 120º 50º 50º60º 60º100º 40º30º 60º 60º 100º • Ângulos formados Ângulos formados Ângulos formados pelas bissetrizes de pelas bissetrizes de pelas bissetrizes de  e D̂:  e Ĉ: B̂ e D̂: nADS ⇒ Quadrilátero ABCT: Quadrilátero BADM: ⇒ 60° 30° w 60° 100° 40° t 50° 120° 30° m 180° ⇒ w 90° 360° ⇒ t 160° 360° ⇒ m 160° 254. a) 1) PÂB 60°, BÂD 90° ⇒ PÂD 30° 2) PA AD ⇒ nAPD é isósceles ⇒ AD̂P 75° D P A B x C b) 1) PÂB 60°, BÂD 90° ⇒ PÂD 150° 2) PA AD ⇒ nAPD é isósceles ⇒ AD̂P 15° A 60º P BC D x • 255. b) 2y – 7 3x + 1 x y x 2y 7 2 y 3x 1 2 ⇒ x 6; y 19 2 01 a 32_Manual FME9.indd 23 23/07/13 14:42 24 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 256. DE é base média ⇒ DE 14 2 7 EF é base média ⇒ EF 9 2 4,5 DF é base média ⇒ DF 11 2 5,5 Perímetro nDEF 7 4,5 5,5 17 A D E B C F 9 11 14 259. 1ª parte M, N, P, Q são pontos médios de AD, AB, BC, CD; MN NP PQ QM ⇒ AC BD nABC ⇒ AC 2NP nABD ⇒ BD 2MN A N B M P D Q C 2ª parte: M, N, P, Q são pontos médios de AD, AB, BC, CD; MNPQ é retângulo nABC ⇒ AC NP nABD ⇒ BD MN ⇒ ⇒ AÔB MN̂P ⇒ AC ⊥ BD A M N B P C Q D O • • • • • 262. Sejam B a base maior e b a base menor. Temos: B b 2 20 B 3b 2 ⇒ (B 24 cm; b 16 cm) 263. nABC ⇒ PR AB 2 ⇒ PR 20 2 ⇒ PR 10 cm nBCD ⇒ RQ CD 2 ⇒ RQ 12 2 ⇒ RQ 6 cm 01 a 32_Manual FME9.indd 24 23/07/13 14:42 25 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar RS é base média do trapézio ⇒ ⇒ RS 20 12 2 ⇒ RS 16 cm D 12 C P Q R A 20 B S 264. c) x y 7 2 y x 16 2 ⇒ (x 10; y 13) 7 x y 16 z 16 y z 2 ⇒ z 19 d) nACD ⇒ MP y 2 nBCD ⇒ NQ y 2 MN y 2 y 1 y 2 ⇒ x 2y 5 2y 1 ⇒ y 1 x y 2 ⇒ x 3y 2⇒ (x 20; y 6) D y C Q NM P A y + 1 x B 265. Note que no nBCE da figura o ângulo Ĉ mede 45°. Logo, o nBCE é isósceles e então BE h. Como AE b, temos BE B b. Portanto, h B b. D b C b h h A B B E B – b = h 45º 45º • • • 01 a 32_Manual FME9.indd 25 23/07/13 14:42 26 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 266. Seja ABCD o trapézio, com Ĉ 30°. Tracemos BF, BF ⊥ CD, BF 2h. nBCE ⇒ B̂ 60° ⇒ nCEF ⇒ F̂ 60° ⇒ nBCF é equilátero de lado 2h A B h h 2h h 2h D E F 60º 60º 30º C • • • Portanto, h BC 2 . 267. Seja o paralelogramo ABCD, ao lado. Sejam AF e CE as bis- setrizes dos ângulos obtusos. AD BC DÊC BĈE (alternos) ⇒ DÊC a DÊC a ⇒ AF CE EÂF a A E F C a a a a a B D 268. Da figura podemos concluir que: 4a 4b 360° ⇒ a b 90° Quadrilátero BFOG ⇒ ⇒ FÔG a b 90° (1) nAOB é isósceles 2a 2b 180° ⇒ OÂF OB̂F b nBOF ⇒ F̂ 90° (2) (1), (2) ⇒ EG AB Analogamente, FH AD. A F B D H C E G b b b b b b a a a aO 269. Seja BÂC a. BÂC, AĈD alternos internos ⇒ AĈD a nABC é isósceles de base AC ⇒ BĈA a ⇒ ⇒ AC é bissetriz do ângulo Ĉ Analogamente, BD é bissetriz de D̂. A B CD a a a b b b 270. Seja o paralelogramo ABCD. AD BC (lados opostos) DÂC BĈA (alternos) AQ̂D BP̂C (por construção) LAAo ⇒ nAQD nCPB ⇒ BP DQ A B CD P • • 01 a 32_Manual FME9.indd 26 23/07/13 14:42 27 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 271. Inicialmente observemos que P é ponto médio de AC e Q é ponto médio de AB. AQ BQ AP PC l MQ é base média ⇒ MQ l ⇒ MP é base média ⇒ MP l ⇒ APMQ é losango A PQ MB C l l l l l l 272. Seja ABCD o quadrilátero com  Ĉ 90°, BE bissetriz de B̂, DF bissetriz de D̂. Temos: nCDF ⇒ d x 90° ABCD ⇒ 2b 2d 180° ⇒ b x b e x são correspondentes ⇒ ⇒ BE DF D C E d d x Bb b F A • • 273. Unimos E com M, ponto médio de BC. Temos: CM̂E BM̂G (o.p.v.) nCEM nBGM ⇒ (EM MG, EC BG) ALA CM BM Ĉ B̂ (retos) Além disso, como BC CE AE, temos: EC BG ⇒ AG AB BG BC CE AE Então: (EM MG, AG AE, AM comum) LLL nAME nAMG ⇒ GÂM EÂM a (BM DF , AB AD, B̂ D̂) LAL nABM nADF ⇒ BÂM DÂF a Logo, BÂE 2a 2 FÂD. α α α A D F E C M B G •• • 01 a 32_Manual FME9.indd 27 23/07/13 14:42 28 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 — Pontos notáveis do triângulo 278. Tracemos a diagonal BD. ABCD é paralelogramo ⇒ BQ DQ M é ponto médio de AB ⇒ AM MB ⇒ ⇒ P é baricentro do nABD ⇒ ⇒ x DP 2 ⇒ x 16 2 ⇒ x 8 A M B D C P Q 16 x 279. 1) DĤE e BĤC são o.p.v. ⇒ DĤE 150° 2) Quadrilátero ADHE ⇒  30° A D E H 150º 150º F B C • • • • •• 282. Temos duas possibilidades: 1ª) A Q N B M C 50º 50º 50º P 40º40º • • • • •• 2ª) • • • • A R N P Q B M C 65º 65º 50º 50º 130º • • AP̂N 50° ⇒ PÂN 40°  80° NP̂Q 50° ⇒ NP̂R 130° ⇒  50° Então, B̂ Ĉ 50°. Então, B̂ Ĉ 65°. 283. a) P é baricentro ⇒ y 2 2x y 2(7 x) ⇒ (x 4, y 6) y x P 7 – x y + 2 CAPÍTULO VIII 01 a 32_Manual FME9.indd 28 23/07/13 14:42 29 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar b) Tracemos a diagonal BD. Seja BD AC {M}. Note que G é baricentro do nBCD. A diagonal AC mede 8 x. Daí, AM MC 8 x 2 . MG MC GC 8 x 2 x ⇒ A M G C B D 8 + x 2 8 – x 2 x ⇒ MG 8 x 2 G é baricentro do nBCD ⇒ ⇒ GC 2 MG ⇒ x 8 x ⇒ ⇒ x 4 286. Quadrilátero ADOE ⇒ DÔE 110° Quadrilátero CEOF ⇒ EÔF 130° Quadrilátero BDOF ⇒ DÔF 120° A razão entre os dois maiores ângu- los formados pelas alturas vale: 130° 120° 13 12 ou 120° 130° 12 13 A E D 70º 110º 130º 120º 60º 50º O B C F • • • • •• 288. PQ é base média do nABC ⇒ AP PC 15 cm. nABC é retângulo BP é mediana relativa à hipotenusa ⇒ ⇒ BP 15 cm O é baricentro do nABC ⇒ ⇒ PO 5 cm. • O Q P C BA 15 cm 15 cm 289. Tracemos a diagonal AC, que inter- cepta BD em Q. Temos: AQ CQ DM MC ⇒ P é baricentro do nACD AM AB 15 ⇒ AP 2 3 15 ⇒ ⇒ AP = 10 P M Q CD A B 01 a 32_Manual FME9.indd 29 23/07/13 14:42 30 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 290. RS BC ⇒ RQ̂B QB̂C (alternos) SQ̂C QĈB (alternos) ⇒ nRBQ é isósceles nSCQ é isósceles ⇒ RQ RB QS SC ⇒ Temos: Perímetro do nARS (AR RQ) (QS AS) (AR RB) (SC AS) 15 18 33 cm A QR S b b b c c c 18 15 CB 291. Para facilitar, sejam  2a, B̂ 2b e Ĉ 2c. nABC ⇒ 2a 2b 2c 180° ⇒ ⇒ a b c 90° Daí: a b 90° c a c 90° b b c 90° a nAOB ⇒ AÔB 180° (a b) ⇒ ⇒ AÔB 180° (90° c) ⇒ a a b b O A B C c c ⇒ AÔB 90° c ⇒ ⇒ AÔB 90° Ĉ 2 Analogamente, AÔC 90° B̂ 2 ; BÔC 90°  2 — Polígonos 293. e) AB ED ⇒ Â Ê 180° ABCDE é pentágono ⇒ ⇒  B̂ Ĉ D̂ Ê 540° ⇒ ⇒ ( Ê) B̂ Ĉ D̂ 540° ⇒ ⇒ 180° (x 20°) 90° (x 10°) 540° ⇒ x 120° D x + 10º x + 20º A B C E • 294. a) Quadrilátero ABCD:  B̂ Ĉ D̂ 360° ⇒ ⇒ 90° 110° 90° 180° x 360° ⇒ ⇒ x 110° x 180º – x 45º 45º 55º 55º 80º P B A D D • CAPÍTULO IX 01 a 32_Manual FME9.indd 30 23/07/13 14:42 31 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar b) Quadrilátero ABCP: x 15° B̂ 65° 180° x 360° ⇒ ⇒ B̂ 100° Pentágono ABCDE:  B̂ Ĉ D̂ Ê 540° ⇒ ⇒ 2x 30° 100° 130° 90° 85° 540° ⇒ ⇒ x 52°30' c) Análogo ao item b. E 85º A 100º B P x 65º 180º – x 65º C D x + 15º x + 15º • d) Sejam  2y e D̂ 2z. Temos o que segue: Pentágono ABCDP ⇒ ⇒ y 90° 160° z 135° 540° ⇒ y z 155° Hexágono ABCDEF ⇒ ⇒ 2y 90° 160° 2z x 40° x 720° ⇒ ⇒ 2(y z) 2x 290° 720° ⇒ ⇒ x 60° • E D C B F A P z z x y y 45º 160º 135º x + 40º 297. a) Note que o nBPC é isósceles, pois BP BC. O ângulo interno ai do pentágono mede ai 540° 5 108°. AB̂P 60° ⇒ PB̂C 48° ⇒ ⇒ x 66° B 60º 48º x x P C E A D b) nABP é equilátero ⇒ BÂP 60° Ê 108° nADE é isósceles ⇒ DÂE 36° DÂE BÂP x 108° ⇒ ⇒ 96° x 108° ⇒ x 12° BA 60º36º 108º 36º P E D C 01 a 32_Manual FME9.indd 31 23/07/13 14:42 32 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 298. a) BÂF 90° ⇒ FÂE 18° nABE é isósceles ⇒ AÊB 36° x é externo ao nABE ⇒ x 36° 18° ⇒ x 54° GÂF 45°, x 54° ⇒ EĤA 81° GĤB nCBD é isósceles ⇒ CB̂D 36° ⇒ DB̂E 36° EB̂A AÊB 36° y DB̂E GĤB 180° ⇒ y 36° 81° 180° ⇒ y 63° B C A H GF E x y D 81º 36º 18º 36º • b) AF AG ⇒ nAFG é isósceles ⇒ AF̂G 75° ⇒ y 45° BÂG 90° ⇒ FÂG 30° Note que FĜA 75°, AĜI 90° e, então: HĜI 15°. Analogamente, JÎG 15°. nGIJ ⇒ x 15° 15° ⇒ x 30° E D H C J G 15º 15º F A B x = 30º y = 4 5º 3 0 º 7 5 º 7 5 º I • • 311. De cada vértice partem n 3 diagonais. Logo, n 3 25 e, então, n 28. Resposta: o polígono possui 28 lados. 01 a 32_Manual FME9.indd 32 23/07/13 14:42 33 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 320. Seja 2x o ângulo interno. Quadrilátero ABCP ⇒ ⇒ x 2x x 2 9 2x 360° ⇒ ⇒ x 81° ⇒ a i 162° ⇒ ⇒ a e 18° ⇒ ⇒ 360° n 18° ⇒ n 20 P A B xx x 2 9 C x 2x 2 321. n 20 ⇒ a i 162° ⇒ a e 18° nPBC ⇒ P̂ 180° 18° 18° ⇒ ⇒ P̂ 144° A B P C D 18º 162º 18º 322. Observando o quadrilátero MBNP, temos: B̂ 156° ⇒ a i 156° ⇒ ⇒ a e 24° ⇒ ⇒ 360° n 24° ⇒ n 15 d n(n 3) 2 ⇒ ⇒ d 15(15 3) 2 ⇒ d 90 A M B N P C 24¼ • • 323. Sendo d n(n 3) 2 , temos: d 21 (n 3) (n 3 3) 2 ⇒ n(n 3) 2 21 (n 3) n 2 ⇒ ⇒ (n 3)n 2 n(n 3) 2 21 ⇒ n[(n 3) (n 3)] 42 ⇒ ⇒ 6n 42 ⇒ n 7 d n(n 3) 2 ⇒ d 7 (7 3) 2 ⇒ d 14 33 a 156_Manual FME9.indd 33 23/07/13 14:43 34 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 324. Quadrilátero ABCD: c d B A b a C e f D 120º 180º – (c + d) 180º – (e + f) 180º – (a + b)  180° (a b) ⇒ B̂ 180° (c d) Ĉ 180° (e f) D̂ 120° ⇒  B̂ Ĉ D̂ 360° ⇒ ⇒ 180° (a b) 180° (c d) 180° (e f) 120° 360° ⇒ ⇒ a b c d e f 300° 328. n1 n; n2 n 1; n3 n 2 n(n 3) 2 (n 1)(n 1 3) 2 (n 2)(n 2 3) 2 28 ⇒ ⇒ n2 n 20 0 ⇒ n 4 (não serve) ou n 5 O polígono com maior número de lados é o que tem mais diagonais. Logo, n3 5 2 ⇒ n3 7. 331. (n 1 2) 180° n 1 (n 2) 180° n 5° ⇒ ⇒ (n 1) 180° n 1 (n 2) 180° n 5° ⇒ ⇒ n(n 1) 180° (n 1)(n 2) 180° 5° n(n 1) ⇒ ⇒ n2 n 72 0 ⇒ (n 9 ou n 8) ⇒ n 8 — Circunferência e círculo 342. (1) RA RB 7; (2) RA RC 5; (3) RB RC 6 Somando (1), (2) e (3) temos RA RB RC 9. (4) Fazendo (4) (1), vem RC 2; (4) (2) vem RB 4; e (4) (3) vem RA 3. 343. a) A b ba a B 80º Q t P CAPÍTULO X 33 a 156_Manual FME9.indd 34 23/07/13 14:43 35 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar PA PQ ⇒ nPAQ é isósceles PB PQ ⇒ nPBQ é isósceles quadrilátero APBQ ⇒ AP̂B 80° ⇒ 2a 2b 280° ⇒ a b 140° ⇒ AQ̂B 140° AQ̂B a b b) Traçamos a reta t, tangente comum pelo ponto Q. Prolongamos BP até interceptar a reta t em R. A b b a a B Q t R P S 100º Note que t AP {S}. SA SQ ⇒ nSAQ é isósceles quadrilátero APBQ ⇒ RQ RB ⇒ nRQB é isósceles AP̂B 100° ⇒ 2a 2b 260° ⇒ a b 130° ⇒ AQ̂B 130° AQ̂B a b 353. R r d R r d 20 cm; r 11 cm ⇒ R 11 20 R 11 ⇒ 9 R 31 R é múltiplo de 6 ⇒ 9 R 31 ⇒ (R 12 cm ou R 18 cm ou R 24 cm ou R 30 cm) r d R 354. Sejam R A , R B e R C os raios das circunferências de centros A, B e C, respectivamente. Temos: R A R B 12 (1) R C R A 17 (2) R C R B 13 (3) (2) (3) ⇒ 2 R C (R A R B ) 30 ⇒ 2R C 12 30 ⇒ ⇒ R C 21 m ⇒ R A 4 m ⇒ R B 8 m Resposta: R A 4 m, R B 8 m, R C 21 m. 33 a 156_Manual FME9.indd 35 23/07/13 14:43 36 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 355. Seja AP x. Então, PB 7 x BQ. BQ 7 x ⇒ QC x 1 CR BC 6 CR x 1 ⇒ AR 9 x AC 8 Mas: AR AP ⇒ 9 x x ⇒ ⇒ x 4,5 C R Q B P A x – 1 x – 1 9 – x 7 – x 7 – x x 359. Temos a b c 2p ⇒ ⇒ b c 2p a (1) Seja AP x ⇒ AO x ⇒ ⇒ OB c x ⇒ BR c x ⇒ ⇒ RC a x c ⇒ ⇒ CP a x c Como CP AP b, temos a x c x b ⇒ ⇒ 2x b c a Utilizando (1), segue que 2x 2p a a ⇒ x p a B O A C P x xc – x c – x a + x – c a + x – c 361. Note que RA RC, que SB SC e que PA PB. Temos: perímetro nPRS (PR RC) (SC PS) (PR RA) (SB PS) PA PB 10 10 20 cm P C B S A R 364. Temos BC 26 cm (Pitágoras). De acordo com a figura: (10 r) (24 r) 26 ⇒ ⇒ r 4 cm B A C P S O T r rr r 10 – r 10 – r 24 – r 24 – r • 33 a 156_Manual FME9.indd 36 23/07/13 14:43 37 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 366. De acordo com as medidas indi- cadas na figura: (c r) (b r) a ⇒ ⇒ r b c a 2 O P B A S c – r c – r r rr r b – r b – r C T • 367. a (b r) (c r) ⇒ a b c 2r ⇒ a b c 2p ⇒ b c 2p a ⇒ a 2p a 2r ⇒ a p r r r r A b b – r C b – r a c – r c – rB • 370. Observe que a altura do trapézio (AB) tem medida igual a 2r. ABCD é circunscrito ⇒ ⇒ AB CD AD BC Então: 2r 13 10 15 ⇒ r 6 A 10 D B 15 C 13r 2r r •• •• 371. Sejam a e b dois lados opostos e c e d os outros dois lados opostos. Temos: a b 8 (1); c d 4 (2); a b c d (3); a b c d 56 (4) Substituindo (3) em (4): a b a b 56 ⇒ a b 28 (5) (5) e (1) ⇒ (a 18 cm, b 10 cm) (3) ⇒ c d a b ⇒ c d 28 (6) (6) e (2) ⇒ (c 16 cm, d 12 cm) 372. BC 4 perímetro nABC 10 ⇒ AB AC 6 (1) DP x ⇒ DQ x EQ y ⇒ ER y BR z ⇒ (BS z, SC 4 z CP) 33 a 156_Manual FME9.indd 37 23/07/13 14:43 38 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 (1) ⇒ AB AC 6 ⇒ ⇒ AE ER RB AD DP PC 6 ⇒ ⇒ AE y z AD x 4 z 6 ⇒ ⇒ AE y AD x 2 cm, em que AE y AD x é o perímetro do nADE A E D Q RP x y yx z C 4 – z S z B 4 – z 374. A x Q y B y x P R D w S C z z w Hipótese: ABCD é paralelogramo circunscrito Tese: ABCD é losango Demonstração Basta mostrar que AB BC. ABCD é paralelogramo ⇒ AB CD ⇒ x y z w (1) AD BC ⇒ x w y z (2) Somando membro a membro (1) e (2), obtemos: 2x y w 2z y w ⇒ x z Então: AB x y z y BC ⇒ AB BC CD AD ⇒ ABCD é losango. 375. Sendo O o centro, AB o diâmetro e CD uma corda qualquer que não passa pelo centro, considerando o triângulo COD, vem: CD OC OD ⇒ CD R R ⇒ ⇒ CD 2R ⇒ CD AB R R R R O C A B D 376. Sejam AB e CD as cordas tais que MO NO, em que M é ponto médio de AB, N é ponto médio de CD e O é o centro da circunferência. Temos: A B C O M N • • D MO NO (hipótese) OB OD (raios) nMBO, nNDO retângulos ⇒ nMBO nNDO ⇒ MB ND ⇒ AB CD 33 a 156_Manual FME9.indd 38 23/07/13 14:43 39 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar — Ângulos na circunferência 382. c) CD̂A 180° x ⇒ ⇒ ABC 2 (180° x) AB̂C 150° ⇒ ADC 300° ABC ADC 360° ⇒ ⇒ 2(180° x) 300° 360° ⇒ ⇒ x 150° D A B C x 150º 180º – x 384. a) AÔC 100° OA OC (raios) ⇒ nAOC é isósceles (OB ⊥ AC; nAOC isósceles) ⇒ ⇒ OB é também bissetriz ⇒ ⇒ AÔB BÔC 50° OB OC (raios) ⇒ nBOC isósceles ⇒ x 65° BÔC 50° O 80º 50º50º x C B D • A 385. AÔD 115° ⇒ AD 115° x ADC 2 ⇒ x AD DC 2 ⇒ ⇒ x 115° 105° 2 ⇒ x 110° O 115º x B C A D 105º 115º 386. a CFD AEB 2 ⇒ ⇒ 70° AEB 50° AEB 2 ⇒ ⇒ AEB 45° CFD AEB 50° ⇒ CFD 95° D C A E B α F 388. b) AB̂C 40° ⇒ CD 80° AD̂P 120° ⇒ PD̂B 60° ⇒ ⇒ BE 120° x BE CD 2 ⇒ ⇒ x 120° 80° 2 ⇒ ⇒ x 20° A x D C E B P 40º 60º 120º 120º CAPÍTULO XI 33 a 156_Manual FME9.indd 39 23/07/13 14:43 40 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 389. b) AV̂B ACB AB 2 ⇒ ⇒ AV̂B 310° 50° 2 ⇒ ⇒ AV̂B 130° nRVS ⇒ (Ŝ 40°; V̂ 130°) ⇒ ⇒ x 10° C S B A V O 50º 40º x R • 391. BÔC 160°. Prolongamos CO até interceptar a circunferência em D. Temos, então, BÔD 20°. BÔD 20° ⇒ DB 20° Unindo O e A e usando o fato de OB̂A 60°, obtemos nAOB isósceles. Daí, AÔB 60° e AB 60°. Então: a AB BD 2 ⇒ ⇒ a 60° 20° 2 ⇒ a 40° 200º 20º 60º 60º O A C B 20º D α • 60º100º 393. Unimos o ponto A com o ponto C. Note que AĈB 90°. Unimos C com Q e Q com D. Temos: (CD R, CQ R, QD R) ⇒ ⇒ nCQD é equilátero. Então: CD 60° ⇒ CÂD 30° (nACK, C 90°) ⇒ a 60° A R RQ B C D K 60º 60º α • • 30º 395. a) nAOD é isósceles ⇒ ⇒ (OÂD y, AÔD 180° 2y) AÔD AD ⇒ 180° 2y 120° ⇒ ⇒ y 30° nABC é retângulo em B, então: x y 2 90° ⇒ ⇒ x 15° 90° ⇒ x 75° D C B A 120º x y y 180º – 2y y 2 • O 33 a 156_Manual FME9.indd 40 23/07/13 14:43 41 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar b) ABCDE é pentágono regular. Então: AB BC CD DE AE 72° Daí: x AB DE 2 ⇒ ⇒ x 72° 72° 2 ⇒ x 72° D E C A B x 396. Unimos o centro O com o ponto C e com o ponto A: OB ⊥ AC ⇒ M é ponto médio de AC. nOMA nOMC (LAL) ⇒ ⇒ AÔB BÔC 60° AÔB 60° ⇒ AFB 60° AFB 60° ⇒ ABC 120° ⇒ ⇒ AD̂C 60° D O CA M 60º60º F B E • 397. Consideremos o triângulo PQR da figura. Seja QR x. Calculemos x: 80° QPR QR 2 ⇒ ⇒ 80° 360° x x 2 ⇒ ⇒ x 100° Analogamente, y 140° e z 120°. Daí: P̂ x 2 ⇒ P̂ 50° Q̂ y 2 ⇒ Q̂ 70° R̂ z 2 ⇒ R̂ 60° A P Q CR z xy 80º 60º 40º B 398. AB , BC e AC serem proporcionais a 2, 9 e 7 quer dizer que AB , BC e AC são da forma 2k, 9k, 7k. Então: 2k 9k 7k 360° ⇒ k 20° ⇒ ⇒ AB 40°; BC 180°; AC 140° Daí: A CB α β a AB 2 ⇒ a 20°; b AC 2 ⇒ b 70° A razão entre a e b é 2 7 . 33 a 156_Manual FME9.indd 41 23/07/13 14:43 42 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 401. BQC x ⇒ BC 360° x 28° 360° x x 2 ⇒ ⇒ x 152° ⇒ BÔC 152° nBOP nQOP (caso espe- cial) ⇒ BÔP QÔP a nCOR nQOR (caso espe- cial) ⇒ CÔR QÔR b Temos: O B P A28º a a b b • • Q R C • • 2a 2b 152° ⇒ a b 76° Como PÔR a b, temos PÔR 76°. 402. AM é lado do triângulo equilátero inscrito ⇒ AM 360° 3 ⇒ AM 120° BN é lado do quadrado inscrito ⇒ BN 360° 4 ⇒ BN 90° (AM 120°, AMB 180°) ⇒ ⇒ MB 60° (MB 60°, NB 90°) ⇒ ⇒ NBM 150° ⇒ NAM 210° Então: a NAM NBM 2 ⇒ A O B N 90º 60º M 120º P α ⇒ a 210° 150° 2 ⇒ a 30° 404.  B̂ Ĉ 60° ⇒ ⇒ AB AC BC 120° Temos: AP̂B ACB AB 2 ⇒ ⇒ AP̂B 240° 120° 2 ⇒ ⇒ AP̂B 60° A P C B 60º 60º 60º 60º 120º 120º 120º 405. a) BÂC 35° ⇒ BC 70° ⇒ ⇒ CD 110° CP̂D 110° 70° 2 ⇒ ⇒ CP̂D 20° ⇒ x 160° C PB A D 110º 70º 145º 35º x 33 a 156_Manual FME9.indd 42 23/07/13 14:43 43 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar b) EGF 160° ⇒ BÂC 200° 160° 2 ⇒ BÂC 20° BÂC 20° ⇒ BC 40° 70° AD BC 2 ⇒ 70° AD 40° 2 ⇒ AD 100° AD 100° ⇒ x 80° A D C x G F 200º EB 70º 407. Hipótese Tese r s ⇒ m(AB ) m(CD ) Demonstração AĈB AD̂B a (pois subtendem o mesmo arco AB ) Analogamente, CÂD CB̂D b. AĈB, CB̂D são alternos ⇒ ⇒ AĈB CB̂D ⇒ a b a b ⇒ m(AB ) m(CD ) A B D s C r β β α α 409. Sendo a hipotenusa igual ao diâmetro (2R) da circunferência circunscrita e CPOR um quadrado, temos: BR BS a r ⇒ AP AS b r ⇒ AB a b 2r ⇒ ⇒ a b 2r 2R ⇒ ⇒ a b 2(R r) A P b – r b – r S r rr rR C O a – r a – r B • • • 33 a 156_Manual FME9.indd 43 23/07/13 14:43 44 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 412. A B CH 1 H 2 H 3 • • A B H 1 H 2 • • A CH 1 H 3 • • 1) AB̂H 2 AĈH 3 , pois possuem lados respectivamente perpendiculares. 2) A circunferência de diâ metro AB passa por H 1 e H 2 , pois AĤ 1 B AĤ 2 B 90°. Então, AB̂H 2 A Ĥ 1 H 2 , pois subtendem o mesmo arco AH 2 na circunferência de diâmetro AB. 3) Analogamente ao passo 2), temos AĈH 3 AĤ 1 H 3 , pois subtendem o mesmo arco AH 3 na circunferência de diâmetro AC. De 1), 2) e 3) concluímos que: AH 1 é bissetriz do ângulo H 3 Ĥ 1 H 2 . Procedendo de modo análogo aos passos 1), 2) e 3), teremos H 1 Ĥ 3 C CĤ 3 H 2 e H 3 Ĥ 2 B BĤ 2 H 1 e, portanto, o ponto H é incentro do nH 1 H 2 H 3 . A H CB H 3 H 2 H 1 33 a 156_Manual FME9.indd 44 23/07/13 14:43 45 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar — Teorema de Tales 419. A'C' AC AA' CC' ⇒ ACC'A' é paralelogramo ⇒ ⇒ A'C' AC 30 cm. Daí: x y 2 3 , x y 30 ⇒ ⇒ (x 12 cm, y 18 cm) sr t a b x y A B C A' B' C' 424. A 2k 3k B E 3k C F 4k D G H 6k K J L I M N a b c d 18 5 k 27 5 k 81 10 k 54 5 k 36 5 k 27 5 k 9 2 k AB, BC e CD são proporcionais a 2, 3 e 4, isto é, AB, BC e CD são da forma 2k, 3k e 4k, respectivamente. Temos: 1) AE AB 3 2 ⇒ AE 2k 3 2 ⇒ AE 3k AB BC AE EF ⇒ 2k 3k 3k EF ⇒ EF 9 2 k BC CD EF FG ⇒ 3k 4k 2 FG 9 k ⇒ FG 6k JK AB 9 5 ⇒ JK 2k 9 5 ⇒ JK 18 5 k CAPÍTULO XII 33 a 156_Manual FME9.indd 45 23/07/13 14:43 46 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 2) Analogamente, encontramos: JI 27 5 k; IH 36 5 k KL 27 5 k, LM 81 10 k e MN 54 5 k 3) AD AG HK KN 180 ⇒ ⇒ 2 3 4 3 9 2 6 36 5 27 5 18 5 27 5 81 10 54 5 k 180 ⇒ k 20 7 4) k 20 7 ⇒ EF 90 7 cm, LM 162 7 cm, CD 80 7 cm 427. Hipótese Tese AD DB AE EC ⇒ DE BC Demonstração Tomemos E' em AC, DE' BC. Temos: AD DB AE EC ⇒ ⇒ AD DB DB AE EC EC ⇒ ⇒ AB DB AC EC (1) A D B E' E C Teorema de Tales ⇒ ⇒ AB DB AC E'C (2) (1) e (2) ⇒ EC E'C ⇒ E E' DE BC Teorema das bissetrizes 434. a) perímetro nABC 75 m ⇒ AB SC 35 m BS 10 m, AC 30 m Sejam AB x, SC y. Temos: 10 x y 30 x y 35 xy 300 x y 35 x 20 m e y 15 m ou x 15 m e y 20 m ⇒⇒ ⇒ ⇒ (AB 15 m ou AB 20 m) 33 a 156_Manual FME9.indd 46 23/07/13 14:43 47 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar b) Sejam AB x e AC y. Temos: perímetro nABC 23 ⇒ x y 13 ⇒ x 9 m AP é bissetriz externa ⇒ 18 x 8 y B C x y P8 m10 m 437. Sejam CP x, AB y, AC z. Temos: Teo. biss. int. ⇒ 8 y 6 z ⇒ ⇒ z 3 4 y Teo. biss. ext. ⇒ 14 x y x z ⇒ AA B 8 S 6 C x z y P ⇒ 14 x y x 3 4 y ⇒ x 42 m 438. Temos duas possibilidades: 1ª) A B C9 cm 16 cm 18 cm 2ª) A B C9 cm16 cm 18 cm 9 18 16 AC ⇒ AC 32 cm 16 18 9 AC ⇒ AC 81 8 cm 439. Note que BC 40 m. Perímetro nABC 100 m ⇒ ⇒ AB AC 60 m ⇒ ⇒ c b 60 c b 60 ⇒ (c 24 e b 36) c 16 b 24 A B C bc 16 m 24 m 33 a 156_Manual FME9.indd 47 23/07/13 14:43 48 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 441. Teo. biss. int. ⇒ x 3x 20 x 2x ⇒ ⇒ x 12 cm Teo. biss. ext. ⇒ 20 y 3x y 2x ⇒ ⇒ 20 y 36 y 24 ⇒ y 40 cm A 2x3x SB x 20 – x C 443. O centro do círculo é o incentro do nABC. Sejam E, F, G os pontosde tangên- cia da circunferência com os lados BC, AB e AC, respectivamente. Temos: AF AG 3; CG CE x; BE BF 6 (BD 7; BE 6) ⇒ DE 1 ⇒ ⇒ CD x 1 A 3 3 G F 6 B 6 E D 1 x – 1 C x x • • • O centro do círculo inscrito é incentro do nABC, donde tiramos AD bissetriz de  . Então: BD AB CD AC ⇒ 7 9 x 1 3 x ⇒ ⇒ x 15 444. BC 5 cm Perímetro nABC 15 cm ⇒ ⇒ AB AC 10 cm (1) Teo. biss. int. ⇒ 3 AB 2 AC (2) (1) e (2) ⇒ (AB 6 cm, AC 4 cm) Teo. biss. int. ⇒ BS AB CS AC ⇒ A B 3 2 C S ⇒ 5 CS 6 CS 4 ⇒ CS 10 cm 33 a 156_Manual FME9.indd 48 23/07/13 14:43 49 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar — Semelhança de triângulos e potência de ponto Semelhança de triângulos 454. 2p 8,4 15,6 18 ⇒ 2p 42 cm k 2p 2p' ⇒ k 42 35 ⇒ k 6 5 Seja l o maior lado do segundo triângulo. Temos: 18 l k ⇒ 18 l 6 5 ⇒ l 15 cm 458. DE BC ⇒ nABC nADE ⇒ ⇒ AB AD AC AE BC DE ⇒ ⇒ x 5 x y 7 y 18 12 ⇒ ⇒ (x 10 m, y 14 m) A D E B C x y 5 m 12 m 7 m 18 m Casos ou critérios de semelhança 460. a) a b AĈB BĈE ⇒ nABC nDEC ⇒ ⇒ AB DE AC DC BC EC ⇒ ⇒ y 8 12 x 8 6 ⇒ ⇒ x 9, y 32 3 A D B C E 12 8 8 6 x y α β b) a b AĈB DĈE ⇒ nABC nEDC ⇒ ⇒ AB ED AC EC BC DC ⇒ ⇒ 6 4 x 8 y y 2 8 ⇒ ⇒ (x 7, y 10) α β EB 2 x 8 y A D 6 C CAPÍTULO XIII 33 a 156_Manual FME9.indd 49 23/07/13 14:43 50 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 461. a) BÂC CB̂D AĈB BĈD (comum) ⇒ ⇒ nABC nBDC ⇒ ⇒ AB BD AC BC BC DC ⇒ ⇒ 5 y 9 x x 4 ⇒ ⇒ x 6, y 10 3 A BC 4 5 y 5 x D α α b) BÂC CB̂D AĈB BĈD (comum) ⇒ ⇒ nABC nBDC ⇒ ⇒ AB BD AC BC BC DC ⇒ ⇒ x 5 y 4 6 6 4 ⇒ ⇒ x 15 2 , y 5 C x A y D B 5 6 4 α α 462. a) r s ⇒ nABC nADE ⇒ ⇒ BC DE H h ⇒ ⇒ 21 12 8 x 8 ⇒ x 6 A 8 D H 12 21B r x C E h s b) Análogo ao item a. 464. a) AB DE ⇒ BÂC DÊC (alternos) ⇒ nABC nEDC AĈB EĈD (o.p.v.) b) Da semelhança do item a, temos: AB DE BC CD ⇒ 5 10 7 CD ⇒ ⇒ CD 14 A 6 C 7 B5 E10D 33 a 156_Manual FME9.indd 50 23/07/13 14:43 51 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 465. AŜR AB̂C (iguais a a) ⇒ nSAR nBAC ⇒ SÂR BÂC (comum) ⇒ SR BC AS AB ⇒ x 8 5 10 ⇒ ⇒ x 4 S 8 C A B R 1 0 5 α α 467. AĈE AD̂B (dado) CÂE DÂB (comum) ⇒ nACE nADB ⇒ ⇒ AC AD AE AB ⇒ 11 x 5 5 8 ⇒ ⇒ x 63 5 cm 8 B 3 x DC 5 A E 468. a) BÂC CD̂E (retos) b) BÂC CB̂D AĈB DĈE (comum) ⇒ AĈB DĈB ⇒ ⇒ nABC nDEC ⇒ ⇒ nABC nBDC ⇒ ⇒ AB DE AC DC ⇒ ⇒ AC BC BC DC ⇒ ⇒ 8 x 15 5 ⇒ x 8 3 ⇒ x 4 10 10 4 ⇒ x 21 C 8 B 17 5 D x 15E A • • x C A B 10 4 D α α 469. CD̂E AB̂C (retos) DĈE AĈB (comum) ⇒ ⇒ nDCE nBCA ⇒ ⇒ DE AB CD BC ⇒ ⇒ x 15 15 20 ⇒ x 45 4 15 B E C 20 A 10 D 15x • • 33 a 156_Manual FME9.indd 51 23/07/13 14:43 52 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 470. AB̂C CD̂E (retos) AĈB CÊD (correspondentes) ⇒ ⇒ nABC nCDE ⇒ ⇒ AB CD BC DE ⇒ ⇒ a b b b x ⇒ x b2 a b a a a a – b b b b b D A C E B • • • • x 471. AB̂C CD̂E (retos) AĈB CÊD (correspondentes) ⇒ ⇒ nABC nCDE ⇒ ⇒ AB CD BC DE ⇒ ⇒ 3 6 x 6 x ⇒ x 4 2p 4x ⇒ 2p 16 6 – x 3 6 6 69 x x x • • 472. Seja x o lado do quadrado. Temos: CÊD CÂB (retos) CD̂E DB̂F (correspondentes) ⇒ ⇒ nCDE nDBF ⇒ ⇒ DE BF CE DF ⇒ ⇒ x 6 x 4 x x ⇒ x 12 5 6 – x 4 – x x x x x • • • • •• 474. ABCD trapézio ⇒ AB CD ⇒ ⇒ nEAB nECD ⇒ ⇒ EF EG AB CD ⇒ ⇒ h 10 h 50 30 ⇒ h 15 cm ⇒ ⇒ (EG 15 cm, EF 25 cm) E DG h C A B F 50 cm 30 cm 10 cm h + 10 cm 475. DE BC ⇒ nADE nABC ⇒ ⇒ DE BC AF AG ⇒ ⇒ b 50 3 12 20 ⇒ b 10 cm A ED 12 F G B C b 8 50 3 20 • • •• 33 a 156_Manual FME9.indd 52 23/07/13 14:43 53 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 476. Note que y é base média do trapézio. Daí: y 4 16 2 ⇒ y 10 Tracemos BJ, com BJ ⊥ KI. Temos: ED FG JK 4. Então obtemos: CD x 4 e GH 6. CD GH ⇒ nBCD nBHG ⇒ ⇒ CD HG BD BG ⇒ ⇒ x 4 6 3 9 ⇒ x 6 • • •• • • A 4 B E D C4 x – 43 x 6 4F G 6 y 9 H K J 16 I 477. (AC 17, EC 4) ⇒ AE 13 AĈB e ED̂C possuem lados respecti- vamente perpendiculares. Daí: AĈB ED̂C AB̂C DÊC (retos) ⇒ ⇒ nABC nCED ⇒ 4 A D 8 B 15 E C yx13 • •• ⇒ AB CE AC CD BC ED ⇒ ⇒ 8 4 17 y 15 x ⇒ ⇒ x 15 2 , y 17 2 478. Sejam AB̂C b, AĈB c. Então: nABC ⇒ b c 90° nBGD ⇒ b BĜD 90° ⇒ BĜD c ⇒ nCFE ⇒ c CF̂ E 90° ⇒ CF̂ E b ⇒ nBGD nFCE ⇒ BD FE GD CE ⇒ ⇒ 8 x x 2 ⇒ x 4 cm •• •• A C8B D E G b b c c F 2 x x x x Logo, o perímetro do quadrado é igual a 16 cm. 480. AB AE AC AD nABC nAED ⇒ caso LAL semelhança BÂC (comum) ⇒ AB AE BC ED ⇒ 25 10 x 12 ⇒ x 30 C D E A 8 10 10 12 17 B x 33 a 156_Manual FME9.indd 53 23/07/13 14:44 54 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 481. BÂC BĈD AB̂C (comum) ⇒ ⇒ nABC nCBD ⇒ ⇒ AB CB BC BD ⇒ ⇒ x 4 10 10 4 ⇒ x 21 A x D 4 B 10 C 482. BÂC AB̂D (retos) ⇒ AP̂C BP̂D ⇒ nAPC nBPD ⇒ ⇒ AP BP AC BD ⇒ ⇒ x 25 x 13 7 ⇒ x 65 4 cm C D A 13 x B 7 P 25 – x •• 483. Unimos os pontos C e E. AE é diâmetro ⇒ AĈE 90° (1) AB̂D e AÊC subtendem o mesmo arco AC ⇒ AB̂D AÊC (2) (1) e (2) ⇒ nABD nAEC ⇒ ⇒ 6 30 h 10 ⇒ h 2 cm • A 6 B 10 h D C E • 484. Tracemos o diâmetro BP e unamos P com A. AP̂B AĈB (subtendem o arco AB ) ⇒ BÂP AĤC (retos) ⇒ nAPB nHCA ⇒ ⇒ AB HA PB CA ⇒ ⇒ 4 3 2R 6 ⇒ R 4 • A P R B H C 485. Pelo ponto A tracemos MN, com MN CD. O 1 ÂM O 2 ÂN (o.p.v.) ⇒ O 1 M̂A O 2 N̂A (retos) ⇒ nO 1 MA nO 2 NA ⇒ ⇒ O 1 A O 2 A O 1 M O 2 N ⇒ • A • R R – h M h C N D h r r h – r O 2 O 1 ⇒ R r R h h r ⇒ h 2Rr R r 33 a 156_Manual FME9.indd 54 23/07/13 14:44 55 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 486. GÔB EÔD (o.p.v.) OD OB AB̂O AD̂O CD̂O ALA ⇒ nBGO nBEO ⇒ ⇒ BG DE 2 m DE 2 m ⇒ AG x 2 DE AG ⇒ nFAG nFDE ⇒ ⇒ FA FD AG DE ⇒ ⇒ x 4 4 x 2 2 ⇒ x 8 m A x D 4 m F x – 2 2 m 2 m B O E C G 487. Tracemos a bissetriz interna AS. Temos o que segue: AĈS SÂC y ⇒ ⇒ nACS isósceles ⇒ AS SC k (BC x, SC k) ⇒ BS x k AŜB é externo ao nACS ⇒ AŜB 2y BÂS AĈB ⇒ nABS nCBA ⇒ A y y k k y 6 m 10 m 2y Sx – k B C AŜB BÂC ⇒ 6 x k 10 x k 6 ⇒ xk 60 (1) 10x 10k 6k (2) (2) ⇒ 10x 16k ⇒ k 5 8 x (3) (3) em (1) ⇒ x 5 8 x 60 ⇒ x 4 6 m 488. Unimos A e B com Q. Temos o que segue: QÂH PB̂Q (subtendem QB ) ⇒ QĤA QŜB (retos) ⇒ nQAH nQBS ⇒ ⇒ QH QS QA QB ⇒ ⇒ x 9 QA QB (1) QB̂A RÂQ (subtendem AQ ) ⇒QĤB QR̂A (retos) ⇒ nQHB nQRA ⇒ ⇒ QH QR QB QA ⇒ • P •• B SR A Q 4 9 x H • 33 a 156_Manual FME9.indd 55 23/07/13 14:44 56 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 ⇒ x 4 QB QA ⇒ 4 x QA QB (2) (1) e (2) ⇒ x 9 4 x ⇒ x 6 489. 1) D̂ ARC AQB 2 ⇒ D̂ ARC 2 AQB 2 ⇒ D̂ ARC 2 Ĉ ⇒ ⇒ Ĉ D̂ ARC 2 C$ $D $D $C •• A R C B D t b Qx a P S l 2) Ĉ ASD APB 2 ⇒ Ĉ ASD 2 APB 2 ⇒ Ĉ ASD 2 D̂ ⇒ ⇒ Ĉ D̂ ASD 2 1) e 2) ⇒ ARC ASD ⇒ AB̂C AB̂D 90° ⇒ AC é diâmetro AD é diâmetro 3) Como t e l são tangentes, temos CÂD 90°. Então: nACD ⇒ Ĉ D̂ 90°. Daí: (nABC ⇒ BÂC D̂; nABD ⇒ BÂD Ĉ) ⇒ nABC nDBA ⇒ ⇒ AB DB BC BA ⇒ x a b x ⇒ x2 ab ⇒ x ab 33 a 156_Manual FME9.indd 56 23/07/13 14:44 57 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar Potência de ponto 495. a) (PA) × (PB) (PC) × (PD) ⇒ ⇒ 3 8 (x 4) (x 4) ⇒ ⇒ x2 16 24 ⇒ ⇒ x2 40 ⇒ x 2 10 Resposta: 2 10. A D B C x O 4 P x – 4 B T A P x x x 2 b) (PT)2 (PA) × (PB) ⇒ ⇒ x2 2 (2 2x) ⇒ ⇒ x 2(1 2 ) (não serve) ou x 2(1 2) Resposta: 2(1 2). 496. a) (PA) × (PB) (PC) × (PD) ⇒ b) (PA) × (PB) (PC) × (PE) ⇒ ⇒ 4 (4 2R) 8 10 ⇒ ⇒ 5 11 4 (16 CD) ⇒ ⇒ R 16 ⇒ CD 4 (CD) × (DE) (DF) × (DB) ⇒ ⇒ 4 12 2 (2R 2) ⇒ ⇒ R 13 500. Temos: dA 10, dB 3, dC 6, r 6. Pot A |d2 A r2| ⇒ ⇒ Pot A |102 62| ⇒ Pot A 64 Pot B |d2 B r2| ⇒ ⇒ Pot B |32 62| ⇒ Pot B 27 Pot C |d2 C r2| ⇒ ⇒ Pot C |62 62| ⇒ Pot C 0 Logo, Pot A Pot B Pot C 91. B C A 10 3 O 6 B D 8 A R R 4 C P B 11 R A 5 D R – 2 12 2 F C 4 E P• 10 • 33 a 156_Manual FME9.indd 57 23/07/13 14:44 58 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 501. (PT)2 (PA) × (PB) ⇒ ⇒ (PT)2 18 28 ⇒ ⇒ PT 6 14 A 18 T PB 10 502. (PV R, SV 2r) ⇒ PS R 2r Potência de ponto ⇒ ⇒ (PT)2 (PV) (PS) ⇒ ⇒ r2 R(R 2r) ⇒ ⇒ r2 2Rr R2 0 ⇒ ⇒ r2 2Rr R2 R2 R2 0 ⇒ ⇒ r2 2Rr R2 2R2 0 ⇒ ⇒ (r R)2 2R2 ⇒ ⇒ r R 2R ⇒ ⇒ r ( 2 1)R A S r r r P R B • V 505. AB AC ⇒ AB AC ⇒ AD̂B AB̂P ⇒ BÂD BÂP (comum) ⇒ nABD nAPB B D C A P 33 a 156_Manual FME9.indd 58 23/07/13 14:44 59 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar — Triângulos retângulos Relações métricas 514. a) (6 5 )2 122 y2 ⇒ y 6 b) y2 42 (4 5 )2 ⇒ y2 12 z ⇒ 36 12 z ⇒ ⇒ y2 80 16 ⇒ ⇒ z 3 ⇒ y 8 x2 y2 z2 ⇒ x2 36 9 ⇒ 42 x y ⇒ 16 x 8 ⇒ ⇒ x 3 5 ⇒ x 2 z 12 y x 6 5 • √ • x y4 • • 4 5 √ 515. x2 122 132 ⇒ x 5 122 13 y ⇒ y 144 13 x2 13 z ⇒ 25 13z ⇒ ⇒ z 25 13 12 x 13 t ⇒ 12 5 13 t ⇒ ⇒ t 60 13 x y 13 z 12 O • • 516. a) • 2R 6 2 • b) • y x • 2 4 2R 5 √ c) • • y x 6 4 62 2R 2 ⇒ x2 y2 80 ⇒ x2 42 62 ⇒ x 2 5 ⇒ R 9 x2 2y 42 x y ⇒ ⇒ y2 2y 80 0 ⇒ ⇒ 16 2 5 y ⇒ ⇒ y 10 (não ⇒ y 8 5 5 serve) ou y 8 Mas y 2R 2. Daí: x y 2R ⇒ 2R 2 8 ⇒ ⇒ 2 5 8 5 5 2R ⇒ ⇒ R 5 ⇒ R 9 5 5 CAPÍTULO XIV 33 a 156_Manual FME9.indd 59 23/07/13 14:44 60 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 519. a) b) x • • 5 x 4 4 4 2 2 12 – x 12 – x A 8 F 6 x x 6 B 2 C D 2 E x •• 12 Note que nABC nFED (caso especial) ⇒ ⇒ BC DE 2. Daí: x2 22 62 ⇒ x 4 2 12 x 2 2 42 52 ⇒ ⇒ 12 x 2 2 9 ⇒ ⇒ 12 x 2 3 ⇒ x 6 522. a) • B10A x 4 D H 7 C b) • xx A B D 9 C y E 17 8 ABCD paralelogramo ⇒ ABCD paralelogramo ⇒ ⇒ AB CD 10 ⇒ HD 3 ⇒ AD BC x nAHD: x2 32 42 ⇒ x 5 nBED: (9 y)2 82 172 ⇒ ⇒ (9 y)2 225 ⇒ ⇒ 9 y 15 ⇒ y 6 nBEC: x2 82 y2 ⇒ ⇒ x2 64 36 ⇒ x 10 523. Da figura temos: (EF AB 10, CD 20, DE x) ⇒ ⇒ (CF 10 x) nADE: h2 x2 64 nBCF: h2 (10 x)2 84 ⇒ ⇒ h2 64 x2 h2 84 (10 x)2 ⇒ ⇒ 64 x2 84 100 20x x2 ⇒ ⇒ x = 4 h2 x2 64 ⇒ h2 16 64 ⇒ ⇒ h 4 3 √ 2 21 • • A 10 B 8 h h D Ex 10 F C10 – x 33 a 156_Manual FME9.indd 60 23/07/13 14:44 61 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 524. a) √ • 4 x 4 5 xy b) 2 13 • y x x 10 √ (x y)2 42 (4 5 )2 ⇒ x2 y2 (2 13)2 52 ⇒ x y 8 (1) (2x)2 y2 102 ⇒ x2 y2 42 ⇒ x2 y2 16 ⇒ ⇒ 4x2 52 x2 100 ⇒ ⇒ (x y)(x y) 16 ⇒ ⇒ x 4 ⇒ 8(x y) 16 ⇒ ⇒ x y 2 (2) (1) e (2) ⇒ x 5 c) y A 12 6 D x B 8 C • d) √2 5 x y 5 – y 5 y2 36 x2 x2 y2 20 y2 144 (x 8)2 ⇒ x2 (5 y)2 25 ⇒ ⇒ 36 x2 144 (x 8)2 ⇒ ⇒ 20 y2 25 (5 y)2 ⇒ ⇒ x 11 4 ⇒ y 2 ⇒ x 4 525. c) nACD: (AC 10, AD 8) Pit. CD 6 nBCD ⇒ (BC 8, CD 6) Pit. x 2 7 • • C B 8 DA 8 x 6 10 33 a 156_Manual FME9.indd 61 23/07/13 14:44 62 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 527. b) Tracemos AC pelo ponto de contato da circunferência maior com a reta tangente. Temos: nABC: (AC 9, AB 15, BC x) ⇒ ⇒ x2 152 92 ⇒ x 12 A • • 6 15 3 B 3 C x 528. a) • A 10 B • R R 2R 25 – 2R C D E 10 5 b) • A R R O B 25 – R H C15 ABCD é circunscrível ⇒ (AH 25, OA R) ⇒ ⇒ AB CD AC BD ⇒ ⇒ OH 25 R ⇒ 10 15 2R BD ⇒ nOHC ⇒ ⇒ BD 25 2R ⇒ R2 (25 R)2 152 ⇒ nBED ⇒ ⇒ R 17 m ⇒ (25 2R)2 (2R)2 52 ⇒ ⇒ R 6 m 529. a) • B • A C D m x 6 x 2 8 • l b) • A • • • • • P R C B T S x x6 6 6 4 4 4 Note que as retas l e m são PA PB PC x (tangentes a tangentes e, portanto, per- partir de P). Daí: pendiculares aos raios nos nRST: (RS 10, RT x 4, pontos de contato. Daí: ST x 6) nABC é retângulo em C Pit. Teorema de Pitágoras: ⇒ AB2 82 62 ⇒ AB 10 102 (x 6)2 (x 4)2 ⇒ Rel. métricas ⇒ ⇒ x2 10x 24 0 ⇒ ⇒ 8 6 10 x 2 ⇒ x 9,6 ⇒ x 2 (não serve) ou x 12 33 a 156_Manual FME9.indd 62 23/07/13 14:44 63 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 530. b) Unimos o centro com os pontos de tangência e obtemos o quadrado POQA. (AB 8, BC 4 13 Pit. ⇒ AC 12 AC OP ⇒ AĈO PÔB AB OQ ⇒ AB̂O QÔC ⇒ ⇒ nPBO nQOC ⇒ ⇒ PB QO PO QC ⇒ ⇒ 8 r r r 12 r ⇒ ⇒ r 4,8 m A Q P O 8 – r B r r r r 4 13 C 12 – r √ • • • 531. b) AS é bissetriz ⇒ y x 5 10 ⇒ ⇒ x 2y nABC ⇒ AC2 AB2 BC2 ⇒ ⇒ 100 (2y)2 (y 5)2 ⇒ ⇒ y 5 (não serve) ou y 3 y 3 ⇒ x 6 • 10 x B y S 5 C A 536. Aplicando o teorema de Pitágoras no nAMB: 62 l 2 2 l2 ⇒ l 4 3 2p 3l ⇒ 2p 12 3 m • A C B 6 m M 2 l 2 l l l 537. Para facilitar os cálculos, seja a base BC 2x. 2p 18 ⇒ AB AC 9 x. nAMC: x2 32 (9 x)2 ⇒ ⇒ x 4 ⇒ BC 2x ⇒ BC ⇒ 8 m • B x x C 9 – x 9 – x3 A 33 a 156_Manual FME9.indd 63 23/07/13 14:44 64 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 538. A menor altura é relativa ao maior lado. Triângulo de lados 4 m, 5 m e 6 m é acutângulo. Temos: nABD: x2 y2 16 nACD: x2 (6 y)2 25 ⇒ ⇒ 16 y2 25 (6 y)2 ⇒ A 6 m y 6 – y x 5 m4 m DB C • ⇒ y 9 4 ⇒ x2 9 4 2 16 ⇒ ⇒ x 5 7 4 m 539. nAHC ⇒ (10 x)2 h2 100 ⇒ nBHC ⇒ x2 h2 144 ⇒ 100 (10 x)2 144 x2 ⇒ ⇒ x2 (10 x)2 100 ⇒ ⇒ x 36 5 x2 h2 144 ⇒ h2 144 362 52 ⇒ • 10 – x x 12B A H h C 10 ⇒ h 9,6 m 543. Seja 2x a medida da base. Temos que os lados congruentes devem medir 2x 3, cada um. Aplicando Pitágoras no nAHB: (2x 3)2 x2 122 ⇒ ⇒ x2 4x 45 0 ⇒ A 12 m 2x + 3 BxHxC • ⇒ (x 9 (não serve) ou x 5) x 5 ⇒ base 2x 10 m. 544. Sendo 2D e 2d as medidas das dia- gonais e l a medida do lado do lo- sango, temos: 2p 68 ⇒ l 68 4 ⇒ l 17 m 2D 2d 14 ⇒ D2 d2 172 ⇒ d D 7 D2 d2 289 ⇒ ⇒ D2 (D 7)2 289 ⇒ • D dd 17 m D ⇒ D2 7x 120 0 ⇒ ⇒ (D 8 (não serve) ou D 15 m) (D 15 m ⇒ d 8 m) ⇒ (2D 30 m, 2d 16 m) 33 a 156_Manual FME9.indd 64 23/07/13 14:44 65 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 545. Seja ABCD o trapézio retângulo. Temos: AB BC CD AD 30 ⇒ ⇒ AD BC 18 m AD h ⇒ h BC 12 ⇒ ⇒ BC 18 h. Traçando BE, BE ⊥ CD, temos: DE AB 3 CD 9 ⇒ CE 6 m nBCE: (18 h)2 h2 62 ⇒ 3D B3A C6E 18 – hh • • ⇒ h 8 m 550. Sejam b e c as medidas dos catetos. Temos: b2 c2 625 ⇒ bc 12 25 b2 c2 625 ⇒ bc 300 ⇒ b2 c2 625 (1) 2bc 600 (2) (1) (2) ⇒ b2 2bc c2 1225 ⇒ ⇒ (b c)2 1225 ⇒ b c 12 m 25 m • • ⇒ b c 35 (3) (3) e (2) ⇒ b2 35b 300 0 ⇒ b 20 ⇒ c 15 ou b 15 ⇒ c 20 Resposta: os catetos medem 15 m e 20 m. 556. Seja P o ponto de tangência de CD com a circunferência e tracemos a al- tura CQ. Temos: BC CP r; AD DP R AD R, AQ r ⇒ QD R r ⇒ ⇒ CD R r nCQD: (R r)2 h2 (R r)2 ⇒ h 2 Rr A r h CrB D r rR R R • Q P 557. a: hipotenusa, b, c: catetos. Temos: a2 b2 c2 200 (1) a2 b2 c2 (2) (1) em (2) ⇒ a2 200 a2 ⇒ a 10 33 a 156_Manual FME9.indd 65 23/07/13 14:44 66 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 559. Considerando a figura, note que AB EF 10 cm. Temos: (CE x, EF 10, CD 24) ⇒ DF 14 x nACE: x2 h2 169 ⇒ h2 169 x2 nBDF: (14 x)2 h2 225 ⇒ h2 225 (14 x)2 ⇒ ⇒ 169 x2 225 (14 x)2 ⇒ x 5 cm nACE: x2 h2 169 ⇒ 52 h2 169 ⇒ h ⇒ 12 cm A 10 B h h C x E 10 F 14 – x D •• 560. Trapézio é isósceles ⇒ ⇒ AB CD 13 cm Trapézio é circunscrito ⇒ ⇒ AD BC AB CD ⇒ ⇒ AD 8 cm Traçando as alturas AF e DE, temos: (EF 8, BC 18, BF CE) ⇒ ⇒ BF CE 5 cm nABF: 52 h2 132 ⇒ h 12 cm A 8 D •• 13 13 h B 5 F 8 E 5 C 561. nABM: AM2 82 172 ⇒ ⇒ AM 15 cm nBMC: MC2 82 102 ⇒ ⇒ MC 6 cm • B 17 10 A M C 16 8 17 10 D AC AM MC ⇒ AC 21 cm 562. Considerando as medidas indicadas na figura e aplicando potência de ponto ao ponto P em relação a , te- mos: (PT)2 (PA) × (PB) ⇒ ⇒ (PT)2 6 24 ⇒ (PT) 12 cm T A B P 6 cm 24 cm 33 a 156_Manual FME9.indd 66 23/07/13 14:44 67 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 563. Traçando os raios pelos pontos de tangência e BC PQ, em que C é o centro da circunferência menor, ob- temos o triângulo ABC. Daí: AB2 BC2 AC2 ⇒ ⇒ 82 BC2 322 ⇒ ⇒ BC 8 15 cm PQ BC 8 15 cm • A • • 20 12 C 12 8 B P x Q 565. Seja ABCD o trapézio isósceles circunscritível, conforme figura ao lado. Sejam x e y as bases. Temos: AB EF x; DE FC y x 2 e AD BC x y 2 Sendo d o diâmetro, no nADE, vem: x y 2 2 d2 y x 2 2 ⇒ • • • A x B • • d x + y 2 D Ey – x 2 x F C x + y 2 y – x 2 ⇒ d2 x y 2 2 y x 2 2 ⇒ d xy . 566. Unindo B com C obtemos o triângulo ABC, retângulo em B, pois AC é diâ- metro. Daí: B̂ D̂ (retos) BÂC EÂD (comum) ⇒ ⇒ nABC nADE ⇒ ⇒ AC AE AB AD ⇒ ⇒ 2R 15 8 12 ⇒ R 5 cm • 15 • A 8 B O C D 12 E 567. Seja D o ponto de tangência da cir- cunferência com o lado AB. Trace- mos o raio OD. Temos: nADO ⇒ OD2 DA2 OA2 ⇒ ⇒ 32 DA2 52 ⇒ DA 4 cm AD̂O AM̂B (retos) OÂD BÂM (comum) ⇒ ⇒ nAMB nADO ⇒ • A • 5 4 O 3 D 3 C B x M x ⇒ MB DO AM AD ⇒ x 3 8 4 ⇒ x 6 ⇒ BC 12 cm 33 a 156_Manual FME9.indd 67 23/07/13 14:44 68 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 568. nABC ⇒ AB2 b2 1 nABD ⇒ AB2 4 BD2 ⇒ ⇒ BD2 4 b2 1 ⇒ ⇒ BD b2 3, b 3 D C 1 B A 2 b • • 569. nACD ⇒ AC2 AD2 CD2 ⇒ ⇒ AC2 152 252 ⇒ ⇒ AC 20 cm Relações métricas no nACD: • • A B 20 15 h 25 CD AC AD CD h ⇒ ⇒ 20 15 25 h ⇒ h 12 cm 571. Temos duas possibilidades: 1·ª) 2·ª) • • 15 B 3 R Q 3 P 24 A • • P 12 3 R Q A B 3 24 Sejam P e Q os centros das cir- Neste caso traçamos PR tal que cunferências. Traçamos QR, PR BQ e QR tal que QR AB. QR AB e os raios PA e QB. Note RA BQ 3 cm. Como Note RA QB 3 cm. Como PA 15 cm, segue-se PR PA 15 cm, segue-se PR 18 cm. 12 cm. Então: Então: nPQR: PR2 RQ2 PQ2 ⇒ nPQR: PR2 RQ2 PQ2 ⇒ ⇒ 182 RQ2 242 ⇒ ⇒ 122 RQ2 242 ⇒ ⇒ RQ2 252 ⇒ RQ 6 7 cm ⇒ RQ2 432 ⇒ RQ 12 3 cm AB RQ 6 7 cm AB RQ 12 3 cm 33 a 156_Manual FME9.indd 68 23/07/13 14:44 69 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 572. a: hipotenusa; b, c: catetos. Temos: 2p 24 ⇒ a b c 24 ⇒ ⇒ b c 24 a (1) Rel. métricas ⇒ b c a 24 5 ⇒ ⇒ b c 24 5 a (2) Teorema de Pitágoras ⇒ • • b c a 5 24 ⇒ b2 c2 a2 (3) (1) ⇒ (b c)2 (24 a)2 ⇒ b2 c2 2bc 576 48a a2 ⇒ (3) (2) ⇒ a2 2 24 5 a 576 48a a2 ⇒ a 10 m 573. Considere o triângulo PQR, em que P, Q e R são os centros das três cir- cunferências que se tangenciam ex- ternamente. Seja x o raio a determinar. Note que PO r x. Então: nOPR: • x x x r – x A Q O R B P r 2 r 2 r 2 r 2 r 2 r 2 x r 2 2 (r x)2 r 2 2 ⇒ ⇒ x r 3 574. Sejam ABC o triângulo que obtemos ao unir os centros dos círculos e P o ponto de tangência entre os dois círculos de mesmo raio. Temos: nBPC: BC2 BP2 PC2 ⇒ (16 r)2 162 (16 r)2 ⇒ ⇒ (16 r)2 (16 r)2 256 ⇒ ⇒ (16 r 16 r )(16 r 16 r) 256 ⇒ ⇒ 32 (2r) 256 ⇒ r 4 • • A P 16 16 16 B 16 – r C r r r 33 a 156_Manual FME9.indd 69 23/07/13 14:44 70 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 575. Sejam ABCD o quadrado e EFGHIJLM o octógono regular. Temos: (AD 1, AF x, DE x) ⇒ ⇒ EF 1 2x EFGHIJLM é regular ⇒ ⇒ EF FG 1 2x nAFG: (1 2x)2 x2 x2 ⇒ ⇒ (1 2x)2 2x2 ⇒ ⇒ 1 2x x 2 ⇒ ⇒ x( 2 2) 1 ⇒ ⇒ x 2 2 2 •• •• A x G H x B J x I x F 1 – 2x 1 1 – 2x E x D x M x L x C 576. Traçamos os raios pelos pontos de tangência e obtemos o tra- pézio retângulo EPQF. Traçamos a altura QS desse trapézio, obtemos o triângulo retângulo QSP. Daí: a 2 r 2 a 2 r 2 a 2 r 2 ⇒ ⇒ a 2 r a 2 r 2 ⇒ ⇒ r (3 2 2) a 2 A B Q F PS E CD r r r 2 a – r a 2 a 2 r r 2 a – r 577. Construímos o triângulo ABC, de lados AB e BC paralelos aos lados do quadrado, conforme fi- gura ao lado. Considerando as medidas indicadas, podemos aplicar o teorema de Pitágoras ao nABC: (4r)2 2 (a 2r)2 ⇒ ⇒ 4r (a 2r) 2 ⇒ ⇒ r ( 2 1) a 2 • •• • • A a B C r r r r a – 2r a – 2r 33 a 156_Manual FME9.indd 70 23/07/13 14:44 71 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar578. Construímos o triângulo OPB, tal que OP AC, PB DE. Note que OB R, OP R 12 e PB 54 R. nOPB ⇒ ⇒ R2 (R 12)2 (54 R)2 ⇒ ⇒ R2 132R 3 060 0 ⇒ ⇒ R 102 cm (não serve) ou R 30 cm • •• • • R R O BR C R E P 54 R – 12 54 – R A 12 12 D 579. Temos duas possibilidades: 1·ª) E está entre as montanhas. 2·ª) A montanha menor está entre E e a maior. • • • 1200 2100 1500 2900 1100 900 Q P 2 P 1 H 1 H 2 900 E •• 1200 900 E Q 2100 29 00 1500 9 0 0 2 0 0 0 1 1 0 0 H 1 H 2 P 1 P 2 nP 1 H 1 E Pitágoras H 1 E 1 200 m nP 2 H 2 E Pitágoras H 2 E 2 100 m nP 1 P 2 Q ⇒ ⇒ (P 1 Q H 1 H 2 3 300 m; P 2 Q 1 100 m) Aplicando o teorema de Pitá- goras neste último triângulo, temos: (P 1 P 2 )2 3 3002 1 1002 ⇒ ⇒ P 1 P 2 3 478 m (P 1 H 1 900, P 2 H 2 2 000) ⇒ ⇒ P 2 Q 1 100 m nP 1 H 1 E Pitágoras EH 1 1 200 m nP 2 H 2 E Pitágoras EH 2 2 100 m ⇒ ⇒ H 1 H 2 900 m nP 1 P 2 Q ⇒ ⇒ (P 1 Q H 1 H 2 900 m; P 2 Q 1 100 m) Aplicando o teorema de Pitágoras ao nP 1 P 2 Q: (P 1 P 2 )2 1 1002 9002 ⇒ ⇒ P 1 P 2 1 421 m 33 a 156_Manual FME9.indd 71 23/07/13 14:44 72 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 580. Considere o ponto Z, interseção de PQ com a circunferência menor. Te- mos: ZS SQ ST 3 cm ⇒ ⇒ (ZQ 6 cm) (ZQ 6 cm, PQ 8 cm) ⇒ ⇒ PZ 2 cm ⇒ PS 5 cm nPST ⇒ (PT)2 32 52 ⇒ ⇒ PT 4 cm T̂ Q̂ (retos) TP̂S RP̂Q (comum) ⇒ ⇒ nPST nPRQ ⇒ ⇒ PT PQ ST RQ ⇒ 4 8 3 RQ ⇒ ⇒ RQ 6 cm • • R T Q 4 P 3 2 Z 3 S 3 581. Considere o triângulo isósceles OAB, OM sua altura relativa à base, P o centro do círculo inscrito no se- tor OAB, S, T pontos de tangência entre a circunferência e raios OA e OB, respectivamente. Temos: AB R 2 ⇒ AM MB R 4 OT R ⇒ OP R r Ŝ M̂ (retos) SÔP AÔM (comum) ⇒ ⇒ nSOP nMOA ⇒ ⇒ SP MA OP OA ⇒ ⇒ r R 4 R r R ⇒ r R 5 • • R O R – r S r M AB P T R 4 R 4 582. De acordo com a figura, temos: 3 l 2 R ⇒ • 3 l 2 l 2 ⇒ 3 l 2 3( 2 2) ⇒ ⇒ l 6( 2 1) cm Sendo 2p o perímetro do quadrado, vem: 2p 4 l ⇒ 2p 24( 2 1) cm 33 a 156_Manual FME9.indd 72 23/07/13 14:44 73 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 583. Cálculo da diagonal AC: nACD: AC2 AD2 CD2 ⇒ ⇒ AC2 a2 a2 ⇒ ⇒ AC a 2 CE AM 1 3 AC ⇒ AM a 2 3 ⇒ ⇒ MC 2 3 a 2 •• • • •• A a B M a a D C a a P 3 2 E a F 2a 2 a 2√ √ EP 1 2 CE ⇒ EP PC a 2 2 (AĈD 45°, EĈD 45°) ⇒ ⇒ AĈE 90° nACE: (MP)2 2a 2 3 2 a 2 2 2 ⇒ MP 5 2 6 a 584. 1) 2) • • • • A B H M C 3 x 6 9 b c k 3k Sendo m e n as projeções pro- porcionais a 1 e 3, temos: m k e n 3k. Rel. métricas ⇒ ⇒ b2 4k k ⇒ b 2k c2 4k 3k ⇒ c 2 3k Dado ⇒ 2p 18 6 3 ⇒ ⇒ 2k 4k 2 3k 18 6 3 ⇒ k 3 ⇒ AH: altura; AM: mediana Se k 3, temos: (BH 3, HC 9) ⇒ ⇒ (BC 12, MC 6) (HC 9, MC 6) ⇒ ⇒ HM 3 m 585. nAHM Pitágoras HM 2 cm AM é mediana ⇒ AM MC MB 4 cm ⇒ BH 2 cm Rel. métricas no nABC: b2 8 6 ⇒ b 4 3 cm c2 8 2 ⇒ c 4 cm Logo: • • A bc 4 2 3 H M B C 2 2 4 √ 2p 4 8 4 3 ⇒ ⇒ 2p 4(3 3 ) cm. 33 a 156_Manual FME9.indd 73 23/07/13 14:44 74 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 586. (BC)2 (AB)2 (AC)2 ⇒ ⇒ (BC)2 802 602 ⇒ ⇒ (BC) 100 cm (AB) × (AC) (BC) (AH) ⇒ ⇒ 80 60 100 (AH) ⇒ ⇒ (AH) 48 cm • A C 60 HM 80 B • (AM) (BC) 2 ⇒ (AM) 100 2 ⇒ ⇒ (AM) 50 cm (AB)2 (BC) (HB) ⇒ 802 (100)2(HB) ⇒ HB 64 cm (AC)2 (BC) (HC) ⇒ 602 (100)2(HC) ⇒ HC 36 cm (MH) (BC) (BM) (HC) ⇒ (MH) 100 50 36 ⇒ (MH) 14 cm 587. Na figura, sejam ABC o triângulo isósceles de base BC, O o centro da circunferência inscrita e T o ponto de tangência desta com o lado AB. Temos: nATO ⇒ (AT)2 (OT)2 (AO)2 ⇒ ⇒ (AT)2 r2 (h r)2 ⇒ ⇒ AT h(h 2r) AT̂O AM̂B (retos) TÂO MÂB (comum) ⇒ ⇒ nTAO nMAB ⇒ ⇒ AT AM TO MB ⇒ ⇒ h(h 2r) h r a 2 ⇒ ⇒ h(h 2r) h2 r2 a2 4 ⇒ ⇒ h 2a2 r a2 4r2 •C a 2 M r r B T• h – r A h a 2 (Note que devemos ter a 2r.) 589. Na figura, ABC é isósceles de base BC e AH é altura relativa à base. Temos: nAMH: (AM)2 (AH)2 (MH)2 (1) nABH: (AH)2 (AB)2 (BH)2 (2) 33 a 156_Manual FME9.indd 74 23/07/13 14:44 75 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar (2) em (1) ⇒ (AM)2 (AB)2 (BH)2 (MH)2 ⇒ ⇒ (AM)2 (AB)2 (BH)2 (BH BM)2 ⇒ ⇒ (AM)2 (AB)2 2(BH)(BM) (BM)2 ⇒ ⇒ (AM)2 (AB)2 (BM)(2BH (BM)) ⇒ ⇒ (AM)2 (AB)2 BM((BC) (BM)) ⇒ ⇒ (AM)2 (AB)2 (BM)(MC) ⇒ ⇒ (AB)2 (AM)2 (MB)(MC) B M H C A • 590. Na figura, temos: nPER é retângulo, EF é altura relati- va à hipotenusa ⇒ ⇒ (PE)2 (PR) (PF) ⇒ ⇒ h2 l a ⇒ l h2 a nPER ⇒ h2 b2 l2 ⇒ ⇒ h2 b2 h4 a2 ⇒ b h a h2 a2 2p 2l 2b ⇒ ⇒ 2p 2h2 2h a h2 a2 ⇒ F bEb l a h P • RQ l • ⇒ 2p 2h(h h2 a2) a 591. nAOE Pitágoras OE a 5 4 nBOC Pitágoras OC a 5 2 ⇒ nCDE Pitágoras EC 5a 4 Pela recíproca do teorema de Pitágoras, a igualdade obtida acima nos garante que nCOE é retângulo em O. Como OP é altura relativa à hipotenusa, temos: (OP)2 (EP) (CP) E P O B a CaD 3a 4 • • A • a 4 a 2 a 2 • 33 a 156_Manual FME9.indd 75 23/07/13 14:44 76 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 592. EB mD Cn A r s x – n x Hipótese Tese AD é bissetriz interna AE é bissetriz externa ⇒ AD2 AE2 CD AD2 AE2 BD = 2 Demonstração 2 CÂD 2 CÂE 180° ⇒ CÂD CÂE 90° ⇒ nADE retângulo em A ⇒ DE AD2 AE2 x Utilizando as medidas indicadas, devemos provar que x n x m 2. Teor. biss. interna ⇒ m r n s ⇒ m n r s Teor. biss. externa ⇒ x m r x n s ⇒ x m x n r s ⇒ ⇒ x m x n m n ⇒ mn (m n) 2 x Daí: x n x m m n mn x m n (m n) 2 x x 2. 593. (DC DA, OC OA, OD comum) LLL nCDO nADO ⇒ CÔD AÔD (CE BE, OC OB, OE comum) LLL nCOE nBOE ⇒ CÔE BÔE ⇒ ⇒ 2 CÔD 2 CÔE 180° ⇒ CÔD CÔE 90° ⇒ nDEO é retângulo em O. OC é altura relativa à hipotenusa ⇒ OC2 CD CE ⇒ r2 CD CE. • • A r O r B D C Y E X r • 33 a 156_Manual FME9.indd 76 23/07/13 14:44 77 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar Aplicações do teorema de Pitágoras 598. a) y x6 30º45º • b) y x 12 30º • 30º sen 45° y 6 ⇒ 2 2 y 6 ⇒ ⇒ y 3 2 sen 30° y x ⇒ 1 2 3 2 x ⇒ ⇒ x 6 2 sen 30° y 12 ⇒ 1 2 y 12 ⇒ ⇒ y 6 tg 30° x y ⇒ 3 3 x 6 ⇒ ⇒ x 2 3 c) •• 60º 30º y 12 x d) • 30º 12 y 60º x tg 60° y 2 ⇒ 3 y 12 ⇒ ⇒ y 12 3 tg 30° y x ⇒ 3 3 12 3 x ⇒ ⇒ x 36 sen 60° 12 y ⇒ 3 2 12 y ⇒ ⇒ y 8 3 sen 30° y x ⇒ 1 2 8 3 x ⇒ ⇒ x 16 3 599. b) • • 60º xyx y 8 4 8 c) x y x 6 45º 45º • cos 60° 4 x ⇒ 1 2 4 x ⇒ ⇒ x 8 42 y2 x2 ⇒ 16 y2 64 ⇒ ⇒ y 4 3 cos 45° 6 x ⇒ 2 2 6 x ⇒ ⇒ x 6 2 y2 62 x2 ⇒ y2 36 72 ⇒ ⇒ y 6 33 a 156_Manual FME9.indd 77 23/07/13 14:44 78 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 d) e) 6 6 3√ 120º 60º 60º y x x z y z22 • • 3√ 6 6 x – 6 y h 45º 12 2 • • • √ cos 45° x 6 12 2 ⇒ ⇒ 2 2 x 6 12 2 ⇒ x 18 sen 45° h 12 2 ⇒ ⇒ 2 2 h 12 2 ⇒ h 12 y2 62 122 ⇒ y 6 5 sen 60° 6 3 x ⇒ ⇒ 3 2 6 3 x ⇒ x 12 cos 60° z x ⇒ 1 2 z 12 ⇒ ⇒ z 6 2z y 22 ⇒ 12 y 22 ⇒ ⇒ y 10 600. a) Prolongando o segmento de medi- da 3, temos: sen 60° 3 3 a ⇒ 3 2 3 3 a ⇒ ⇒ a 6 3 a 60º x • 150º • b tg 30° 9 b ⇒ 3 3 9 b ⇒ ⇒ b 9 3 x2 b2 32 ⇒ x2 (9 3 )2 9 ⇒ x 6 7 b) Prolongando o segmento de medi- da 3, temos: nADF ⇒ sen 60° 3 a ⇒ ⇒ 3 2 3 a ⇒ a 2 3 ⇒ ⇒ AM 3 3 (nABC é equilátero, BM ⊥ AC) ⇒ ⇒ AM MC nCDE ⇒ sen 60° DE CD ⇒ ⇒ 3 2 x 4 3 ⇒ x 6 A D F 3 60º a 3 3 x 60º E C B 30º • • • √ 3√ 30º M • 33 a 156_Manual FME9.indd 78 23/07/13 14:44 79 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 604. Na figura temos: PQ 10 m, PR 4 m, OA ¨ bissetriz de QÔR. SÔT 45° ⇒ nSOT é isósceles ⇒ ⇒ ST TO QS 4 m ⇒ ⇒ QS 4m ⇒ PS 6 m nMPS: sen 45° x 6 ⇒ ⇒ 2 2 x 6 ⇒ ⇒ x 3 2 m 605. Na figura, OR ¨ é bissetriz de SÔQ. Prolongamos o segmento de medi- da 2 m, formando o triângulo PQT. Note que OQ̂R 45° ⇒ nPQT isós- celes ⇒ (QT 2 m, PQ 2 m) PQ 2 m ⇒ RQ 4 m. nRQO: sen 45° 4 OQ ⇒ ⇒ 2 2 4 OQ ⇒ OQ 4 2 ⇒ ⇒ OT 3 2 m 2 m 2 m 2 m2 S R P 45º QTO 3 x 45º • • √ √ √ nPOT: x2 (3 2 )2 ( 2 )2 ⇒ x 2 5 m 606. Prolongando o segmento, cuja medi- da é procurada, até interceptar os la- dos do ângulo, obtemos um triângulo equilátero e os segmentos a e b. Temos: sen 60° 6 a ⇒ 3 2 6 a ⇒ ⇒ a 4 3 m sen 60° 9 b ⇒ 3 2 9 b ⇒ ⇒ b 6 3 m O lado do triângulo equilátero é igual a a b 10 3 m. Temos: MC a b 2 ⇒ MC 5 3 m B B 60º 9 m b M P a 6 m C 60º 30º 30º • • • • x x MC a ⇒ x 5 3 4 3 ⇒ x 3m • • • • Q S 6 m 4 m M 45º x 45º O T R P 4 m A • 33 a 156_Manual FME9.indd 79 23/07/13 14:44 80 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 607. Prolongando o segmento de medida 6 m, obtemos o triângulo BCD com CB̂D 30°. Daí: sen 30° CD BD ⇒ 1 2 3 BD ⇒ ⇒ BD 6 m BD 6 m ⇒ AB 12 m nAOB: tg 60° AB AO ⇒ A O C B D 6 m 6 m 3 m 30º • • x 60º • ⇒ 3 12 AO ⇒ AO 4 3 nAOD: x2 AO2 AD2 ⇒ ⇒ x2 48 36 ⇒ x 2 21 m 608. Prolongamos o segmento cuja medi- da vamos determinar e obtemos o triângulo ABC. Temos: y2 32 (3 13)2 ⇒ y 6 3 m tg 60° 3 z ⇒ 3 3 z ⇒ ⇒ z 3 m sen 60° 3 w ⇒ 3 2 3 w ⇒ • • B A w x y z C 3 60º 30º 3 13 m√ P ⇒ w 2 3 nABC: sen 30° x w y z ⇒ 1 2 x 2 3 7 3 ⇒ x 3 3 2 m 609. Na figura ao lado precisamos deter- minar a distância PT. Temos: nPQW ⇒ sen 60° 3 3 y ⇒ ⇒ 3 2 3 3 y ⇒ y 6 m nPRS: sen 60° 9 3 PS ⇒ ⇒ 3 2 9 3 PS ⇒ PS 18 m PS 18 ⇒ y 2x 18 ⇒ ⇒ 6 2x 18 ⇒ x 6 m PT x y ⇒ PT 6 6 ⇒ ⇒ PT 12 m P y W Q 3 3 60º 60º x x T S 60º R 30º 9 3 √ √ • 30º • • 33 a 156_Manual FME9.indd 80 23/07/13 14:44 81 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 612. tg 60° h x ⇒ 3 h x ⇒ x h 3 tg 45° h 30 x ⇒ 1 h 30 x ⇒ x h 30 ⇒ ⇒ h 3 h 30 ⇒ h 15(3 3 ) m • 45º 60º h 30 m x 613. (BÂD 45°, D̂ 90°) ⇒ ⇒ AB̂D 45° ⇒ AD BD nABD ⇒ a2 BD2 BD2 ⇒ ⇒ BD a 2 2 AD AC 2a, AD a 2 2 ⇒ ⇒ CD 2a a 2 2 ⇒ B A D C 45º 45º a a 2 2 • • √ a 2 2 √ ⇒ CD (4 2) 2 a nBCD: BC2 a 2 2 2 (4 2) 2 a 2 ⇒ BC 5 2 2 a 615. Seja b a base menor. Daí AF BC b. Traçando as alturas AE e BD, temos DE b e CD EF m b 2 . A b B bb b CF DE 60º m – b 2 m – b 2 •• nAEF: cos 60° (m b) 2 b ⇒ 1 2 (m b) 2 b ⇒ b m 2 2p 3 b m ⇒ 2p 3m 2 m ⇒ 2p 5m 2 33 a 156_Manual FME9.indd 81 23/07/13 14:44 82 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 616. Sejam B e b as bases maior e me- nor, respectivamente. Traçando as alturas PR e TS, temos: QS RM B b 2 e QR B b 2 nPQR: tg y b b 2 3 (B b) 2 ⇒ ⇒ tg y 3 ⇒ y 60° nQSN ⇒ x 30° Q y x N B – b 2 B – b 2 S b R M bT P (B + b) 2 3 • • √ 618. Seja l a medida do lado do quadra- do. Traçamos EF tal que EF AB. Temos: nCDE nBAE (LAL) ⇒ ⇒ DE AE nDEF AEF (LLL) ⇒ ⇒ DÊF AÊF a D C F E 2 A B l 2 l l α α • • nDEF: tg a l 2 l ⇒ tg a 1 2 619. No nABC ⇒ ⇒ (AÔB 30°, AB r, OA 6 r) sen 30° AB OA ⇒ 1 2 r 6 r ⇒ ⇒ r 2 dm B CO 6 – r D 6 dm r A r30º 30º • 620. Na figura ao lado, precisamos deter- minar CD. Temos: 1) (DB̂C a, DĈB b) ⇒ ⇒ a b 90° A D B C O E 3r r r r sen α 3r – r sen α r s e n α α α β •• • • 2) EĈB b ⇒ EĈO a 3) nCOE: OE AD r sen a 4) AB 3r ⇒ BD 3r r sen a 5) nBCD: CD 3r sen a 6) nBCD: BD2 CD2 BC2 ⇒ 33 a 156_Manual FME9.indd 82 23/07/13 14:44 83 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar ⇒ (3r r sen a)2 (r sen a)2 9r2 ⇒ sen a 3 5 mas: sen a CD 3r ⇒ CD 3r 3 5 ⇒ CD 9 5 r 621. 1) POQA é quadrado ⇒ ⇒ PA AQ r 2) nABC: (AB a cos a, AC a sen a) 1), 2) ⇒ (PB a cos a r, QC a sen a r) 3) QC CS a sen a r • a sen α – r a sen α – r (a sen α – r) a c o s α – r A Q C O S r r r r P α • • • • B a 4) BC a ⇒ BS a (a sen a r) 5) BS BP ⇒ ⇒ a a sen a r a cos a r ⇒ ⇒ r a 2 (sen a cos a 1) 622. C 10 B 60º 60º 30º 60º H G F E 8 D 10 A 8 30º 30º • • • • 30º nABE: ( 30°, B̂ 60°) ⇒ Ê 90°. Analogamente, F̂ Ĝ Ĥ 90° ⇒ EFGH é retângulo. nBCF: sen 30° BF BC ⇒ 1 2 BF 10 ⇒ BF 5 nABE: sen 30° BE AB ⇒ 1 2 BE 8 ⇒ BE 4 ⇒ FE GH 1 cm nBCF: cos 30° CF BC ⇒ 3 2 CF 10 ⇒ CF 5 3 cm nCDG: cos 30° CG CD ⇒ 3 2 CG 8 ⇒ CG 4 3 cm ⇒ FG EH 3 cm Sendo 2p o perímetro de EFGH, temos 2p 2( 3 1) cm. 33 a 156_Manual FME9.indd 83 23/07/13 14:44 84 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 623. a) 6 6 6 6 6 h x 3 3 6 – h • • 6 y 6 a a 6 – a 45 º 30º • Considerando as medidas indicadas na figura, temos: h 6 3 2 ⇒ h 3 3 x2 32 (6 h)2 ⇒ ⇒ x2 9 (6 3 3 )2 ⇒ ⇒ x 6 2 3 ⇒ ⇒ x 3( 6 2) tg 30° a 6 a ⇒ ⇒ 3 3 a 6 a ⇒ ⇒ a 3( 3 1) sen 45° a y ⇒ ⇒ 2 2 3( 3 1) y ⇒ ⇒ y 6( 3 1) 2 ⇒ ⇒ y 3( 6 2 ) b) a a x 3 6 – a 45º 6 3 6 h = 3 3 α α • • √ Considerando as medidas indicadas na figura, temos: tg a 6 a a tg a 3 6 3 3 ⇒ 6 a a 1 3 3 ⇒ a 3 3 sen 45° a x ⇒ 2 2 3 3 x ⇒ x 3 2 6 33 a 156_Manual FME9.indd 84 23/07/13 14:44 85 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar — Triângulos quaisquer Teorema dos senos 627. a) b) A 6 B C6D x 15º 135º 30º DA B C x 12 45º 30º 30º 12 Paralelogramo ABCD ⇒ ABCD trapézio ⇒ ⇒ ( 135°, AB 6) ⇒ DÂC BĈA (alternos) nABD: x sen 135° 6 sen 30° ⇒ nABC: x sen 45° 12 sen 30° ⇒ ⇒ x 2 2 6 1 2 ⇒ x 6 2 ⇒ x 2 2 12 1 2 ⇒ x 12 2 628. b) 6 2 sen x 2R ⇒ 6 2 sen x 12 ⇒ x 6 6 2√ ⇒ sen x 2 2 ⇒ x 45° 630. nABM ⇒ l 10 cos 30° ⇒ ⇒ l 10 3 2 ⇒ l 5 3 Logo: BC 10 3 cm. A 10 cm10 cm 30º 30º B l lM C • 632. Devemos provar que a b b sen A sen B sen B . Da lei dos senos, temos: a sen A b sen B c sen C 2R Daí: a 2R sen A, b 2R sen B, c 2R sen C. Logo: a b b 2R sen A 2R sen B 2R sen B sen A sen B sen B CAPÍTULO XV 33 a 156_Manual FME9.indd 85 23/07/13 14:44 86 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 Relações métricas Teorema dos cossenos 635. a) b) • 7 8 A 10 x • x A 5 B C 7 2 29√  é agudo ⇒ AB̂C é obtuso ⇒ ⇒ 82 72 102 2 10x ⇒ ⇒ (2 29)2 52 72 ⇒ x 17 4 2 7 x ⇒ x 3 637. a) b) • A 5 h B x 10 – x C 3 5√ B 6 C x A 4 h2 19√ • B̂ é agudo ⇒ nABC, Ĉ é obtuso ⇒ ⇒ (3 5 )2 102 52 ⇒ (2 19)2 42 62 2 10 x ⇒ x 4 2 6 x ⇒ x 2 h2 42 52 ⇒ h 3 h2 22 42 ⇒ h 2 3 639. b) Pela lei dos cossenos, temos: 72 32 52 2 3 5 cos x ⇒ ⇒ cos x 1 2 ⇒ x 120° 3 5 x 7 640. nABE ⇒ ⇒ a2 102 162 2 10 16 cos 60° ⇒ ⇒ a2 100 256 2 10 16 1 2 ⇒ ⇒ a 14 cm nADE ⇒ ⇒ b2 102 162 2 · 10 16 cos 120° ⇒ ⇒ b2 100 256 2 10 16 1 2 ⇒ b 2 129 cm A b D B C a a 16 10 10 60º 120º 16 E b 33 a 156_Manual FME9.indd 86 23/07/13 14:45 87 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 641. d) Os lados são da forma 3k, 4k e 4,5k ou 6k, 8k e 9k. Temos: (9k)2 81k2 (6k)2 (8k)2 100k2 ⇒ o triângulo é acutângulo. e) Os lados são da forma k 3 , k 4 , k 6 ou 4k, 3k, 2k. Temos: (4k)2 16k2 (3k)2 (2k)2 13k2 ⇒ o triângulo é obtusângulo. 644. (282 784, 122 202 544) ⇒ ⇒ 282 122 202 ⇒ ⇒ o triângulo é obtusângulo. Aplicando relações métricas: 282 122 202 2 20 x ⇒ ⇒ x 6 m 28 20 12 x • 646. nABC é acutângulo ⇒ x2 72 52 2 5 1 ⇒ x2 64 ⇒ x 8 cm. 647. Usando as medidas em cm, temos a projeção de AB sobre AC igual a 0,3 cm. Daí: 82 52 x2 2 5 0,3 ⇒ ⇒ x2 64 25 3 ⇒ x 6 cm. B 5A0,3 C 8 x • 649. (142 196; 82 102 164) ⇒ ⇒ 142 82 102 ⇒ ⇒ o triângulo é obtusângulo e temos da figura ao lado: 142 82 102 2 10 x ⇒ ⇒ x 8 5 cm. 14 C 10A B 8 x• A projeção de AC sobre a base AB mede 8 5 cm. A projeção de BC sobre a base AB mede 10 8 5 58 5 cm. 655. Aplicamos a lei dos cossenos: (x 2)2 x2 (x 1)2 2 x(x 1) cos 120° ⇒ ⇒ (x 2)2 x2 (x 1)2 2 x(x 1) 1 2 ⇒ ⇒ 2x2 x 3 0 ⇒ x 1 (não serve) ou x 3 2 . 33 a 156_Manual FME9.indd 87 23/07/13 14:45 88 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 Temos: p x 2 x 1 x ⇒ p 3 2 2 3 2 1 3 2 ⇒ p 15 2 ⇒ p 7,5. x + 2 x + 1 x 120º 657. Na figura, nAOB é isósceles ⇒ ⇒ OÂB 30° nABD ⇒ sen 30° x l ⇒ ⇒ 1 2 x l ⇒ x l 2 B 120º C A D 30º l x • O 658. Seja R o raio do círculo. Temos: AB R ⇒ nAOB equilátero ⇒ ⇒ AB 60° AĈB AB 2 ⇒ AĈB 30° nBHC: cos 30° HC BC ⇒ A H C B 60º 30º 26 • ⇒ 3 2 HC 26 ⇒ HC 13 3 660. (62 36, 42 52 41) ⇒ ⇒ 62 42 52 ⇒ ⇒ o triângulo de lados 4, 5 e 6 é acutângulo ⇒ ⇒ a diagonal de medida 6 é oposta ao ângulo agudo do paralelogramo. Pela lei dos cossenos: 5 6 4 α 62 42 52 2 4 5 cos a ⇒ ⇒ cos a 1 8 . Agora, x2 42 52 2 4 5 cos (180° a) ⇒ ⇒ x2 16 25 2 4 5 (cos a) ⇒ ⇒ x2 41 40 1 8 ⇒ x 46 cm. x 4 cm 5 cm 180¼ Ð α 33 a 156_Manual FME9.indd 88 23/07/13 14:45 89 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 662. a b 180° ⇒ a 120°, b 60° a b 60° x2 62 122 2 6 12 cos 120° ⇒ ⇒ x 6 7 cm y2 62 122 2 6 12 cos 60° ⇒ ⇒ x 6 3 cm xy 6 z 12 12 αβ z 12 12 ⇒ z 24 cm. 663. Pela lei dos cossenos, temos: AC2 AB2 BC2 2(AB)(BC) cos b ⇒ ⇒ 1 AB2 100 2 AB 10 3 2 ⇒ ⇒ AB2 10 3AB 99 0 ⇒ não possui solução real. Resposta: não existe o triângulo com as medidas indicadas. 664. c2 a2 b2 2ab cos a ⇒ ⇒ cos a a2 b2 c2 2ab b b a c a α b b a d a 180º – α Seja a medida da outra diagonal igual a d. d2 a2 b2 2ab cos (180° a) ⇒ ⇒ d2 a2 b2 2ab (cos a) ⇒ ⇒ d2 a2 b2 2ab a2 b2 c2 2ab ⇒ ⇒ d2 2a2 2b2 c2 ⇒ ⇒ d 2a2 2b2 c2 668. Sejam P, Q e R os centros dos quadrados. PA e PB medem metade da diagonal do quadrado de lado 6 cm. Então, PA PB 3 2 cm. Analogamente, QA QC 3 6 cm. Observando os ângulos formados no vértice, pode-se concluir que os pontos P, A e Q estão alinhados; logo, PQ 3( 2 6 ) cm. Agora, no triângulo ABC temos: sen B̂ 6 3 12 ⇒ sen B̂ 3 2 ⇒ B̂ 60° ⇒ Ĉ 30°. Aplicando a lei dos cossenos ao triângulo PBR: PR2 PB2 BR2 2 (PB)(BR) cos B̂ ⇒ ⇒ PR2 (3 2 )2 (6 2 )2 2 3 2 6 2 cos 150° ⇒ ⇒ PR2 18 72 72 (cos 30°) ⇒ PR 3 10 4 3 cm. Aplicando a lei dos cossenos ao triângulo QCR: 33 a 156_Manual FME9.indd 89 23/07/13 14:45 90 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 QR2 QC2 CR2 2(QC)(CR) cos Ĉ ⇒ ⇒ QR2 (3 6 )2 (6 2 )2 2 3 6 6 2 cos 120° ⇒ ⇒ QR2 54 72 72 3(cos 60°) ⇒ QR 3 14 4 3 cm. 12 12 R 12 45º 60º45º 45º 30º 6 6 6 P A B C 3 2√ − 3 2√ − 6 2√ − 6 2√ − 3 6√ − 3 6√ − 6 3√ − 6 3√ − 6 3√ − Q • • • • • • • 45º 669. Quadrilátero ABCD é inscrito ⇒  Ĉ 180° nABD ⇒ x2 62 102 2 6 10 cos  (1) nBCD ⇒ x2 102 162 2 10 16 cos (180° A) ⇒ ⇒ 62 102 120 cos  102 162 320(cos  ) ⇒ ⇒ cos  1 2 . Substituindo em (1): x2 62 102 120 1 2 ⇒ x 14 m. A 10 B 6 x 10 16 D C 33 a 156_Manual FME9.indd 90 23/07/13 14:45 91 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 670. 1) Considere um ponto Q externo ao triângulo, tal que BQ 5 e CQ 7. Note que nPBA nQBC (LLL), donde se obtém: PB̂Q 60°. Então, nPBQ é equilátero. Logo, BP̂Q 60° (a 60°). 2) Aplicando a lei dos cossenos no nPQC, temos: b 60°. 3) (a 60°, b 60°) ⇒ ⇒ BP̂C 120°. Aplicando a lei dos cossenos no nBPC, temos: BC 129 ⇒ x 129 cm. 7 Q 5 B C 85 x P 7 A x x α β Linhas notáveis Relações de Stewart 674. a) Usando a relação de Stewart: 42 6 62 2 x2 8 8 2 6 ⇒ ⇒ 96 72 8x2 96 ⇒ x 3. 4 6 x 2 6 675. m a 1 2 2(b2 c2) a2; m b 1 2 2(a2 c2) b2; m c 1 2 2(a2 b2) c2 m2 a m2 b m2 c 1 4 [2(b2 c2) a2] 1 4 [2(a2 c2) b2] 1 4 [2(a2 b2) c2] ⇒ ⇒ m2 a m2 b m2 c 1 4 [2b2 2c2 a2 2a2 2c2 b2 2a2 2b2 c2] ⇒ ⇒ m2 a m2 b m2 c 1 4 [3a2 3b2 3c2] 3 4 (a2 b2 c2) Logo, m2 a m2 b m2 c a2 b2 c2 3 4 . 677. 1) x2 h2 25 (6 x)2 h2 49 ⇒ h2 25 x2 h2 49 (6 x)2 ⇒ 33 a 156_Manual FME9.indd 91 23/07/13 14:45 92 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 ⇒ 25 x2 49 (6 x)2 ⇒ ⇒ x 1 h2 x2 25 ⇒ h2 1 25 ⇒ ⇒ h 2 6 cm B A C h 5 7 x 6 – x • 2) Teorema da bissetriz interna: x 5 6 x 7 ⇒ x 2,5 cm Relação de Stewart: 52 3,5 72 2,5 z2 6 6 2,5 3,5 ⇒ 5 7 z 6 – x 2,5 3,5 x ⇒ z2 1 575 60 ⇒ z 105 2 cm 3) Teorema da bissetriz externa: 5 x 7 x 6 ⇒ x 30 Relação de Stewart: l2 5 72 30 62 35 35 5 30 ⇒ ⇒ 5l2 5 040 ⇒ l 12 7 cm B A C 5 7 6 30 = x l 678. Aplicando a relação de Stewart: b2n c2m x2(m n) (m n) m n ⇒ a A B CM a c b x nm 33 a 156_Manual FME9.indd 92 23/07/13 14:45 93 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar ⇒ x2(m n) b2n c2m amn. Multiplicando ambos os membros por (m n): x2(m n)2 b2n(m n) c2m(m n) amn(m n) ⇒ a ⇒ x2(m n)2 b2n2 c2m2 b2mn c2mn a2mn ⇒ ⇒ x2 b2n2 c2m2 mn(b2 c2 a2) m n 679. Teor. biss. interna ⇒ 3 x 4 y ⇒ ⇒ 4x 3y ⇒ x2 9 16 y2 Aplicando a relação de Stewart, vem: x2 4 y2 3 62 7 7 3 4 ⇒ ⇒ 9 16 y2 4 3y2 252 84 ⇒ ⇒ y 8 3 S 4 6 x y A B C x2 9 16 y2 ⇒ x2 9 16 64 ⇒ ⇒ x 6 680. Teor. biss. externa ⇒ 36 x 18 y ⇒ ⇒ x 2y ⇒ x2 4y2 Com a relação de Stewart, temos: (9 6 )2 18 x2 18 y2 36 36 18 18 ⇒ ⇒ 8 748 4y2 18 36y2 11 664 ⇒ A B 18 C 18 P x y 9 6√ − ⇒ 36y2 2 916 ⇒ y 9 ⇒ x 18 — Polígonos regulares 686. Note que PS QS 120° e AB 90° ⇒ PA QB 60° PQ AB ⇒ PA PB ⇒ PA QB 60° ⇒ PA 30° ⇒ x 15° 90º S P Q x 120º120º A B CAPÍTULO XVI 33 a 156_Manual FME9.indd 93 23/07/13 14:45 94 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 687. AB é lado do pentadecágono regular ⇒ ⇒ AB 360° 15 AB 24° 60º 24º 18º B A Q x P PQ é lado do hexágono regular ⇒ ⇒ PQ 360° 6 ⇒ PQ 60° AB PQ ⇒ AP BQ AP AB BQ 60° ⇒ AP BQ 36° ⇒ ⇒ AP 18° AQ̂P é inscrito e subtende AP ⇒ AQ̂P 9°. 689. a e 360° 30° ⇒ a e 12 D C x P B A 12º 12º nBCP ⇒ P̂ 156° 691. g) O número de diagonais com me- didas duas a duas diferentes em um polígono regular de n lados, n par, é dado por: n 2 2 Dedução: Seja o polígono A 1 A 2 ... A n , n par. O vértice diametralmente oposto a A 1 é An 2 1 . A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A n + 1 2 De A 1 partem n 2 1 2 diagonais com medidas duas a duas diferentes. Então, n 2 1 2 n 2 2 . A união de A 1 com os demais vér- tices fornece diagonais com me- didas iguais às já obtidas. h) O número de diagonais com me- didas duas a duas diferentes em um polígono regular de n lados, n ímpar, é dado por: n 3 2 Dedução: Seja o polígono A 1 A 2 ... A n , n ímpar. A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A n – 1 + 1 2 A n – 1 2 O vértice que unido a A 1 fornece a maior medida de diagonal pos- sível é An 1 2 1 . 33 a 156_Manual FME9.indd 94 23/07/13 14:45 95 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar De A 1 partem n 1 2 1 2 diagonais com medidas duas a duas diferentes. Então, n 1 2 1 2 n 3 2 . A união de A 1 com os demais vértices resulta em diagonais com medidas iguais às já obtidas. 692. Temos: n 2 2 6 ou n 3 2 6 ⇒ n 14 ou n 15 ⇒ S i 2 160° ou S i 2 340°. 693. Na figura, temos: AB BC ⇒ nABC isósceles ⇒ ⇒  10°, B̂ 160° a i 160° ⇒ a e 20° ⇒ B C160º 10º 10º A ⇒ 360° n 20° ⇒ n 18 d n(n 3) 2 ⇒ ⇒ d 18 (18 3) 2 ⇒ d 135 n 18 ⇒ 9 diagonais passam pelo centro. Logo, não passam pelo centro 135 9 126 diagonais. 695. Polígono MBCNP: S i 540° ⇒ ⇒ 2a i 200° 540° ⇒ a i 170° a i 170° ⇒ a e 10° ⇒ • • B A C D 20º a i a i M N P ⇒ 360° n 10° ⇒ n 36 Logo, passam pelo centro n 2 18 diagonais. 697. Soma dos ângulos internos do po- lígono MBCDNP é igual a 720°. En- tão: 3 (180° a e ) 180° a e 20° 720° ⇒ a e 10° ⇒ 360° n 10° ⇒ n 36. • • D A M B C N E P 180º – a e 180º 180º + 20º – a e – a e a e Logo, o número de diagonais diferentes, duas a duas, é: n 2 2 36 2 2 17. 33 a 156_Manual FME9.indd 95 23/07/13 14:45 96 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 698. Na figura, prolongamos também os lados BC e DE, formando o triângulo ZCD. Temos: EŶZ externo ao nBXY ⇒ EŶZ 3 a e . CẐD externo ao nEYZ ⇒ CẐD 4 a e . nCZD ⇒ 6a e 180° ⇒ a e 30° ⇒ ⇒ 360° n 30° ⇒ n 12 d n(n 3) 2 ⇒ ⇒ d 12(12 3) 2 ⇒ d 54. X 2a e Y Z D E C B a e a e a e a e A F 702. Seja l 6 o lado do hexágono. a) Se os triângulos são equiláteros, temos R l 6 . Assim, diagonal maior 2R 2l 6 12 m. b) R é lado do triângulo equilátero ⇒ R R R R r r r • ⇒ R l 6 6 m. c) r é altura do triângulo equilátero ⇒ ⇒ r l 6 3 2 ⇒ r 6 3 2 r 3 3 m. d) diagonal menor ⇒ 2r 2 3 3 6 3 m. e) apótema r ⇒ a 6 3 3 m. 710. a) l 6 R ⇒ R 5 cm ⇒ ⇒ a 6 R 3 2 ⇒ a 6 5 3 2 cm b) r a 6 ⇒ r 5 3 2 cm c) Note que AM ⊥ BC ⇒ AM é altura do triângulo equilátero OAB ⇒ ⇒ AC 2 AM ⇒ AC 2 r ⇒ ⇒ AC 5 3 cm. A B C DE F O M • 712. Sejam R 1 e R 2 os raios dos círculos onde estão inscritos o quadrado e o triângulo equilátero, respectivamente. Temos: l 4 R 1 2 ⇒ 2p 1 4R 1 2 l 3 R 2 3 ⇒ 2p 2 3R 2 3 2p 1 2p 2 ⇒ 4R 1 2 3R 2 3 ⇒ R 1 R 2 4 6 9 . 33 a 156_Manual FME9.indd 96 23/07/13 14:45 97 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 714. ACEG quadrado ⇒ AC R 2 ⇒ ⇒ OM R 2 2 ⇒ ⇒ BM R R 2 2 Aplicando relações métricas no nBCF, retângulo em C, vem: (BC)2 (BF) (BM) l2 8 2R R R 2 2 l 8 R 2 2. √2 − R R – 2 A B C M OH D R EG F 2 l 8 a 8 l 8 • • N Aplicando o teorema de Pitágoras no nFNO: a2 8 R2 l 8 2 2 ⇒ ⇒ a2 8 R2 R2(2 2) 4 ⇒ a 8 R 2 2 2 716. r 1 2r 5 1 2 h ⇒ h 5 1 AV h 2 ⇒ AV 5 1 2 A B C h v r h 2 717. Aplicando o teorema da bissetriz in- terna no nOAB: l 2 2 l l ⇒ l2 2l 4 0 ⇒ ⇒ l ( 5 1) m. O 36º 2 3 6 º 36º 72º 72º A B 2 – l l l l 33 a 156_Manual FME9.indd 97 23/07/13 14:45 98 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 719. No nOAB temos: OM bissetriz ⇒ AÔB 36° ⇒ ⇒ AB l 10 , OB R, MB l 10 2 sen 18° MB OB l 10 2 R 5 1 2 R 2R ⇒ ⇒ sen 18° 5 1 4 O R B M A 18º 2 l 10 • 720. l2 5 l2 6 l2 10 ⇒ l2 5 R2 5 1 2 R 2 ⇒ l 5 R 2 10 2 5 721. sen 36° l 5 2 R R 10 2 5 4R ⇒ ⇒ sen 36° 10 2 5 4 2 l 5 36º 36º • 725. l2 8 R2 R2 2 R R cos 45° l2 8 2R2 2R2 2 2 ⇒ ⇒ l 8 R 2 2 O R R 45º A B l 8 726. l R 2 2 ⇒ R l 2 2 ⇒ R l 2 2 2 2 2 2 2 2 ⇒ ⇒ R l 2 4 2 2 727. Temos: a i 135°. Lei dos cossenos no nABC: AC2 l2 l2 2 l l (cos 45°) ⇒ ⇒ AC2 2l2 l2 2 ⇒ ⇒ AC l 2 2 AE 2R exercício 726 ⇒ AE 2 l 2 4 2 2 ⇒ ⇒ AE l 4 2 2 A l B C D E H G F 135º l • 33 a 156_Manual FME9.indd 98 23/07/13 14:45 99 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar AE é diâmetro ⇒ ⇒ nADE é retângulo em D. Aplicando Pitágoras ao nADE: AD2 AE2 DE2 ⇒ ⇒ AD2 l2(4 2 2 ) l2 ⇒ ⇒ AD l 3 2 2 ⇒ ⇒ AD l (2 2 2 1) ⇒ AD l ( 2 1)2 ⇒ AD l ( 2 1) 728. a) l 5 1 2 R ⇒ R l( 5 1) 2 b) nAEF é retângulo ⇒ D E F G HI J A B C • • ⇒ AE2 AF2 EF2 ⇒ ⇒ AE2 (2R)2 l2 ⇒ ⇒ AE2 l2( 5 1)2 l2 ⇒ ⇒ AE2 l2(5 2 5 ) ⇒ ⇒ AE l 5 2 5 c) AB BC 72° ⇒ AC l 5 l 2 10 2 5d) nADF é retângulo em D, DF l 5 , AF ( 5 1)l Daí: AD2 AF2 DF2 ⇒ AD2 (6 2 5 )l2 10 2 5 4 l2 ⇒ ⇒ AD2 7 3 5 2 l2 ⇒ AD l 2 14 6 5 729. x2 a2 a2 2 a a cos 36° ⇒ ⇒ x2 2a2 2a2 5 1 4 ⇒ ⇒ x2 (6 2 5 ) 4 a2 ⇒ ⇒ x2 (3 5 ) 2 a2 ⇒ a a x36º ⇒ x 6 2 5 2 a ⇒ ⇒ x (5 2 5 1) 2 a ⇒ ⇒ x ( 5 1)2 2 a ⇒ x 5 1 2 a 33 a 156_Manual FME9.indd 99 23/07/13 14:45 100 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 730. Usando o resultado do exercício 729: a 5 1 2 x ⇒ ⇒ x 2 5 1 a ⇒ ⇒ x 5 1 2 a. a x x 36º 731. Usando o resultado do exercício 730 no nABD: d 5 1 2 l. D E A C B d d 36º l 732. a) Os triângulos A'AB, B'BC, C'CD, D'DE e E'EA são con- gruentes e isósceles de ba- ses AB, BC, CD, DE e EA. Daí: Â' B̂' Ĉ' D̂' Ê' (1) e, por diferença, obtemos: A'B' B'C' C'D' D'E' E'A' (2) (1) e (2) ⇒ A'B'C'D'E' é pen- tágono regular. b) nA'B'B exercício 729 ⇒ x y 2 ( 5 1) (1) A E D A B C y y y y x x A'E' D' B' C' BD é diagonal exercício 731 ⇒ 2x y l 2 ( 5 1) (2) (2) ⇒ y l( 5 1) 2 2x. Substituindo em (1), obtemos x 3 5 2 l. 33 a 156_Manual FME9.indd 100 23/07/13 14:45 101 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar — Comprimento da circunferência 735. a) b) CAPÍTULO XVII 12 cm O 1 O 2 O 3 6 cm 6 cm 6 cm 6 cm 12 cm 60º O 1 O 3 O 2 R1 R2 12 ⇒ ⇒ C1 C2 πR1 12π R3 24 ⇒ C3 πR3 ⇒ ⇒ C3 24π C1 C2 C3 12π 12π 24π ⇒ C1 C2 C3 48π cm R1 12 cm R2 R3 6 ⇒ ⇒ C2 C3 πR2 6π C1 1 6 2πR1 ⇒ ⇒ C1 1 6 2 π 12 ⇒ ⇒ C1 4π cm C1 C2 C3 4π 6π 6π 16π cm 736. a) b) A CB 60º A D E H F G CB 30º nABC é equilátero, pois seus lados são os raios dos arcos. AĈB 60° ⇒ AB 60° 360° 2πR ⇒ ⇒ AB 1 3 π 12 ⇒ ⇒ AB 4π m AB AC BC ⇒ ⇒ AB AC BC 12π m. Note que EB̂F 30°. Daí: EF 30° 360° 2π R ⇒ ⇒ EF 1 6 π 48 ⇒ ⇒ EF 8π m. Logo, como EF FG GH HE , temos: EF FG GH HE 32π m. E B F H I L J G C D A 72º 135º 105º 120º O 1 O 2 O 3 O 4 O 5 33 a 156_Manual FME9.indd 101 23/07/13 14:45 102 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 737. ACD 270° 360° 2π 18 ⇒ ACD 27π cm DEF 288° 360° 2π 35 ⇒ DEF 56π cm FGH 225° 360° 2π 24 ⇒ FGH 30π cm ⇒ HIJ 120° 360° 2π 36 ⇒ HIJ 24π cm JLB 255° 360° 2π 48 ⇒ JLB 68π cm ⇒ ACD DEF FGH HIJ JLB 205π cm 738. A D B C QP 60 m 60 m 6 0 m 6 0 m 60º 60º 60º 60º O 3 6 0 3 m 6 0 3 m O 4 O 2 O 1 •• √ √ nPAO 1 ⇒ sen 60° AP O 1 A ⇒ 3 2 60 3 O 1 A ⇒ O 1 A 120 m ⇒ ⇒ O 4 A 180 m AB 120° 360° 2π(O 1 A) ⇒ AB 1 3 2π (120) ⇒ AB 80π m AD 60° 360° 2π(O 4 A) ⇒ AD 1 6 2π 180 ⇒ AD 60π m Seja 2p o comprimento total da pista. Temos: 2p AB CD AD BC ⇒ 2p 80π 80π 60π 60π ⇒ ⇒ 2p 280π m. 745. Seja C o comprimento da circunferência e C 1 , C 2 e C 3 os comprimen- tos quando o raio é aumentado em 2 m, em 3 m e em a metros, res- pectivamente. Temos: C 2πR C 1 2π(R 2) ⇒ C 1 2πR 4π ⇒ C 1 C 4π C 2 2π(R 3) ⇒ C 2 2πR 6π ⇒ C 2 C 6π C 3 2π(R a) ⇒ C 3 2πR 2aπ ⇒ C 3 C 2aπ Portanto o comprimento aumenta em 4π m, 6π m e 2aπ m, respectivamente. 33 a 156_Manual FME9.indd 102 23/07/13 14:45 103 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 746. p 2 2πR 2 1 103 p 1 2πR 1 103 ⇒ 2πR 2 2πR 1 1 103 103 ⇒ ⇒ R 2 R 1 1 2π 747. Sejam o comprimento normal e o comprimento com o raio duplicado iguais a C e C 1 , respectivamente. Temos: C 2πR C 1 2π(2R) ⇒ C 1 2 2πR ⇒ C 1 2πC Logo, o comprimento também duplica. 748. (l 2πR, r 2R, l r a ) ⇒ 2πR 2R a ⇒ a π ⇒ a 180° 750. C → comprimento normal da circunferência. C 1 → comprimento da circunferência cujo raio aumentou 50%. Temos: C 2πR C 1 2π(R 0,5R) ⇒ C 1 2πR πR ⇒ C 1 C C 2 ⇒ ⇒ C 1 C 0,5C. Resposta: o comprimento aumenta 50%. 755. C 1 2πR 1 ⇒ 1 500 2πR 1 ⇒ ⇒ R 1 750 π m C 2 2πR 2 ⇒ 1 200 2πR 2 ⇒ ⇒ R 2 600 π m d R 1 R 2 ⇒ d 750 π 600 π ⇒ ⇒ d 150 π m 756. C 2πR ⇒ C 2π 40 ⇒ C 80π cm n: n° de voltas, 26 km 26 × 105 cm d n C ⇒ n d C ⇒ n 26 × 105 80π ⇒ n 10 350 voltas 1 h 50 min 110 min n° de voltas/min 10 350 110 94 757. Sejam R F : raio da roda dianteira; R T : raio da roda traseira; d: distância percorrida. Distância percorrida quando R F dá 25 voltas: d 25 2πR F ⇒ d 25 2π 1 ⇒ d 50π m. Nessa distância, R T dá 20 voltas. Então: d 20 2πR T ⇒ 50π 20 2 π R T ⇒ R T 5 4 m. Distância percorrida depois que R F deu 100 voltas: d 100 2πR F ⇒ d 100 2π 1 ⇒ d 200π m. d R 1 R 2 33 a 156_Manual FME9.indd 103 23/07/13 14:45 104 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 758. C 1 2πR 1 ⇒ C 1 2π 1,5 ⇒ C 1 3π cm C 2 2πR 2 ⇒ C 2 2π 1 ⇒ C 2 2π cm C 1 C 2 3π 2π ⇒ C 1 C 2 π cm 765. a 80°, l 20 cm, l πaR 180° ⇒ ⇒ 20 π 80° R 180° ⇒ R 45 π cm 80º 20 cm R 767. (AB a OB; CD a OD) ⇒ ⇒ AB CD a(OB OD) ⇒ ⇒ 100 80 a 25 ⇒ ⇒ a 4 5 rad 80 100O D B C A 25 a 770. Na figura, temos: nOMB ⇒ cos a OM OB ⇒ ⇒ cos a 3 6 ⇒ cos a 1 2 ⇒ ⇒ a 60° B P A M Q O 6 3 a • a 60° AÔB 120° ⇒ ⇒ (APB 120°, AQB 240°) Como os comprimentos dos arcos são proporcionais aos ângulos cen- trais determinados, temos: AQB APB 2 1 2. 773. Note o nABC, equilátero. Temos Ĉ 60° ⇒ ⇒ PÔQ 120° ⇒ ⇒ PQ 1 3 2π R ⇒ ⇒ PQ 1 3 2π 10 ⇒ ⇒ PQ 20 3 π cm Também temos: QS 2R QS 20 cm. S 20 Q CB 10 10 P A 60º •• • • Logo, o comprimento da correia será dado por: 3 20 20 3 π 60 20π 20(3 π) cm. 33 a 156_Manual FME9.indd 104 23/07/13 14:45 105 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 774. D B A C O'O X P Y 2 2 4 a a • • • • nOPO' ⇒ (OP 6,OO' 12) Pitágoras O'P 6 3 cm ⇒ ⇒ (AB 6 3 cm, CD 6 3 cm) Seja PÔO' a. Temos: cos a OP OO' ⇒ cos a 6 12 ⇒ cos a 1 2 ⇒ a 60° ⇒ AÔD 120° AOO' e BO'O são alternos ⇒ BO'O a 60° ⇒ BO'C 120° AÔD 120° ⇒ AXD 240° ⇒ AXD 240° 360° 2π 4 ⇒ AXD 16 3 π cm BO'C 120° ⇒ BYC 240° ⇒ BYC 240° 360° 2π 2 ⇒ BYC 8π 3 cm Logo, o comprimento da correia será dado por: AB CD AXD BYC 6 3 6 3 16 3 π 8 3 π 4(3 3 2π) cm. 775. nA'AD ⇒ x2 4 z2 Cálculo de z: Note que y 3 z. nOPA ⇒ AP 1 2 nAPC ⇒ C 60° ⇒ ⇒ sen 60° AP AC ⇒ ⇒ 3 2 1 2 3 z ⇒ B D A C 1 x c t O 30º 60º P 1 1/2 y z 3R • • • A' ⇒ z 9 3 3 . Daí: x2 4 9 3 3 2 ⇒ ⇒ x 3,1415333... 33 a 156_Manual FME9.indd 105 23/07/13 14:45 106 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 — Equivalência plana 783. Pelos itens 235 e 236 da teoria podemos concluir que todo triân- gulo é equivalente a um retângulode base congruente à base do triângulo e altura igual à metade da altura do triângulo. Se reduzirmos à metade a base de um triângulo, o retângulo equiva- lente também terá sua base reduzida à metade. Para manter a equi- valência, a altura deverá dobrar. 784. nABD nBCD ⇒ ⇒ I II III I II IV ⇒ D C A B P IV I I III II II ⇒ III IV 789. 4 (I) P1 4 (I) P2 P3 ⇒ ⇒ P1 P2 P3 I I I I I I I I a a a a a a c c c c b b b b P 1 P 2 P 3 • • • • • • • • 790. C D P B A C' D' B' A' P' nPAB nDAB (mesma base e mesma altura) nP'A'B' nD'A'B' (mesma base e mesma altura) ⇒ nDAB nD'A'B' Como a diagonal do retângulo o divide em triângulos equivalentes, concluímos que os retângulos são equivalentes. CAPÍTULO XVIII 33 a 156_Manual FME9.indd 106 23/07/13 14:45 107 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 791. nCBG nABE (LAL) Utilizando a dedução feita no exercí- cio anterior, temos: ABCD BEIH. D C A B H G E I F • • • • 792. FIE L J D A C B H G • • • • Exercício 791 ⇒ ABCD BEIH ⇒ ABCD AJLG BEIH GHIF Exercício 791 ⇒ AJLG GHIF ⇒ ABCD AJLG BGFE — Áreas de superfícies planas 798. g) sen 60° h 6 ⇒ 3 2 h 6 ⇒ ⇒ h 3 3 m cos 60° BD 6 ⇒ 1 2 BD 6 ⇒ ⇒ BD 3 m nACD ⇒ CD 5 m SABC BC h 2 ⇒ A B D C 6 h 60º 2 13√ • ⇒ SABC 8 3 3 2 ⇒ SABC 12 3 m2 CAPÍTULO XIX 33 a 156_Manual FME9.indd 107 23/07/13 14:45 108 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 h) sen 45° h 16 ⇒ 2 2 h 16 ⇒ ⇒ h 8 2 m S ABC BC h 2 ⇒ ⇒ S ABC 18 8 2 2 ⇒ ⇒ S ABC 72 2 m2 B C A 16 18 45º h • i) x2 h2 52 (7 x)2 h2 (4 2)2 ⇒ ⇒ x 3 m ⇒ h 4 m S ABC BC h 2 ⇒ ⇒ S ABC 7 4 2 ⇒ S ABC 14 m2 B A 5 C 7 – x h x 4 2√ • 799. a) nABO Pitágoras BO 5 m ⇒ ⇒ BD 10 m S BD AC 2 ⇒ ⇒ S 10 24 2 ⇒ S 120 m2 B A C D 13 12 12 O • b) sen 45° h 12 ⇒ 2 2 h 12 ⇒ ⇒ h 6 2 m S 12 h ⇒ S 12 6 2 ⇒ ⇒ S 72 2 m2 12 1212 12 h 45º • c) tg 60° OD AO ⇒ 3 12 AO ⇒ ⇒ AO 4 3 m AO 4 3 ⇒ AC B 3 m S AC BD 2 ⇒ ⇒ S 8 3 24 2 ⇒ ⇒ S 96 3 m2 • A B D C 12 12 60º O 33 a 156_Manual FME9.indd 108 23/07/13 14:45 109 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 800. d) tg 60° h 4 ⇒ 3 h 4 ⇒ ⇒ h 4 3 m S (B b) h 2 ⇒ ⇒ S (10 6) 4 3 2 ⇒ ⇒ S 32 3 m2 6 m 6 m 4 m h 60º• • e) sen 30° h 6 ⇒ 1 2 h 6 ⇒ ⇒ h 3 m cos 30° x 6 ⇒ 3 2 x 6 ⇒ ⇒ x 3 3 m S (B b) h 2 ⇒ √ √ 4 3 6 6h h 30º x x4 3 • • ⇒ S (10 3 4 3 ) 3 2 ⇒ ⇒ S 21 3 m2 f) sen 60° h 6 ⇒ 3 2 h 6 ⇒ ⇒ h 3 3 m cos 60° x 6 ⇒ 1 2 x 6 ⇒ ⇒ x 3 m tg 30° h y ⇒ 3 3 3 3 y ⇒ 4 4 A D 6 60º 30º h h B x E F y C •• ⇒ y 9 m S (B b) h 2 ⇒ S (16 4) 3 3 2 ⇒ S 30 3 m2 803. b) sen 30° x 12 ⇒ 1 2 x 12 ⇒ ⇒ x 6 m cos 30° y 12 ⇒ 3 2 y 12 ⇒ ⇒ y 6 3 m 62 z2 102 ⇒ z 8 m tg 60° w z ⇒ 3 w 8 ⇒ w 8 3 m S (x w)(y z) 2 ⇒ x y w 12 10 z 60º 30º • ⇒ S (6 8 3 )(6 3 8) 2 ⇒ S 2(25 3 48) m2 33 a 156_Manual FME9.indd 109 23/07/13 14:45 110 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 809. Sejam D e d as diagonais maior e menor, respectivamente, do losan- go, e l o lado do quadrado. Temos: l2 81 ⇒ l 9 cm ⇒ 2p 36 cm. d D 2 7 d D 36 ⇒ D 28 cm, d 8 cm ⇒ S D d 2 ⇒ S 28 8 2 ⇒ ⇒ S 112 cm2 811. 4l 120 ⇒ l 30 cm x2 182 302 ⇒ x 24 cm S D d 2 ⇒ S 48 36 2 ⇒ ⇒ S 864 cm2 30 30 30 18 18 x x l = 30 • 812. Perímetro do quadrado 40 ⇒ 4l 40 ⇒ ⇒ l 10 m ⇒ S Q 100 m2 No trapézio da figura: 2p 40 ⇒ 5b 40 ⇒ b 8 m h2 42 82 ⇒ h 4 3 m 2b b b b S Tra (B b)h 2 ⇒ S Tra (16 8) 4 3 2 ⇒ ⇒ S Tra 48 3 m2 S Q S Tra 100 48 3 ⇒ S Q S Tra 25 3 36 8 88 h 84 4 •• 814. Sendo b e h a base e a altura do retângulo, temos: b h 3 2b 3h 66 ⇒ (b 15 cm, h 12 cm) ⇒ 2p 54 cm. Sendo l o lado do quadrado, temos: 4l 54 ⇒ l 27 2 cm ⇒ S l2 ⇒ S 729 4 cm2. 815. Sejam D e d as diagonais do losango. Temos: d D 3 5 D d 40 ⇒ 3D 5d 0 D d 40 ⇒ ⇒ (D 100 cm, d 60 cm) 33 a 156_Manual FME9.indd 110 23/07/13 14:45 111 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar Na figura ao lado: l2 502 302 ⇒ l 10 34 cm Sendo o perímetro do quadrado igual ao do losango, o lado do qua- drado também mede 10 34 cm. A qua A los l2 D d 2 ⇒ l l l l 50 50 3030 • ⇒ A qua A los 3 400 100 60 2 ⇒ A qua A los 17 15 819. a) l 8 S 3 3l2 2 ⇒ S 3 3 82 2 ⇒ ⇒ S 96 3 m2 8 8 88 8 88 8 8 8 8 8 b) a l 3 2 ⇒ 2 3 l 3 2 ⇒ l 4 m S 3 3l2 2 ⇒ S 3 3 42 2 ⇒ ⇒ S 24 3 m2 a l • l l c) BC 12 ⇒ MB 6 BÂC 120° ⇒ MÂB 60° MÂB 60° ⇒ MB̂A 30° cos 30° 6 l ⇒ 3 2 6 l ⇒ ⇒ l 4 3 m A B C 60º 6 M 6 l l • 30º S 3 3l2 2 ⇒ S 3 3 (4 3 )2 2 ⇒ ⇒ S 72 3 m2 33 a 156_Manual FME9.indd 111 23/07/13 14:45 112 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 824. nAED nABC ⇒ ⇒ 10 x 10 x 15 ⇒ x 6 m ⇒ ⇒ S DEFG x2 ⇒ S DEFG 36 m2 B F x G C D A E 10 10 – x x xx • • 825. nADE nACB ⇒ ⇒ AE AB AD AC ⇒ ⇒ 10 15 8 8 x ⇒ x 4 m nABC ⇒ 122 BC2 152 ⇒ ⇒ BC 9 m CxD8A 10 E 5 B •• S ABC (AC) (BC) 2 ⇒ S ABC 12 9 2 ⇒ S ABC 54 m2 826. AĈB CÊD (correspondentes) ⇒ AB̂C CD̂E (retos) ⇒ nABC nCDE ⇒ ⇒ AB CD BC DE ⇒ ⇒ x 6 6 6 9 ⇒ x 10 m A C E Bx – 6 6 m 6 m 6 m 9 mD x • • S x2 ⇒ S 102 ⇒ S 100 m2 827. De acordo com a figura ao lado: ⇒ 2p 36 a2 b2 122 2a 2b 36 a2 b2 144 ⇒ ⇒ a b 18 (1) a2 b2 144 (2) (2) ⇒ (a b)(a b) 144 (1) 12 a a b b • ⇒ 18(a b) 144 ⇒ ⇒ a b 8 (3) (1) e (3) ⇒ a 13, b 5 Seja S a área procurada. Então: S 2b h 2 ⇒ S 2 5 12 2 ⇒ ⇒ S 60 m2 33 a 156_Manual FME9.indd 112 23/07/13 14:45 113 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 828. Considerando as medidas indicadas na figura: a2 b2 152 2(a b) 42 ⇒ ⇒ a2 b2 225 a b 21 ⇒ ⇒ a b 108 ⇒ S 108 m2 b b a a15 • • • • 830. Na figura ao lado temos um trapézio isósceles de altura 3 3 m, base maior 14 m e perímetro 34 m. Para facilitar os cálculos fizemos a base menor igual a 2a. Daí: (7 a)2 (3 3 )2 (10 a)2 ⇒ ⇒ a 4 m S (B b)h 2 ⇒ 2a 2a 10 – a 10 – a 7 – a 7 – a 3 3√ •• ⇒ S (14 8) 2 3 3 ⇒ ⇒ S 33 3 m2 831. Considerando as medidas indicadas na figura, temos: h2 (21 x)2 172 ⇒ h2 x2 102 ⇒ (x 6 m, h 8 m) S (B b)h 2 ⇒ ⇒ S (25 4) 8 2 ⇒ ⇒ S 116 m2 4 4 1710 21 – xx h h • • 832. Para simplificar os cálculos, seja 2x a medida de uma diagonal. A outra me- dirá 2x 4 e o lado medirá 2x 2. Considerando as medidas indicadas na figura: x2 (x 2)2 (2x 2)2 ⇒ x x 2x – 2 2x – 2 x + 2 x + 2 • ⇒ x2 6x 0 ⇒ x 0 ou x 6 m x 6m ⇒ (d 12 m, D 16 m). S D d 2 ⇒ S 16 12 2 ⇒ S 96 m2. 33 a 156_Manual FME9.indd113 23/07/13 14:45 114 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 833. AB̂D CD̂B (alternos) ⇒ nABD isósceles ⇒ AB AD l. O trapézio é isósceles ⇒ AD BC l. AB l ⇒ EF l 2p 48 ⇒ 4l DE FC 48 ⇒ ⇒ DE FC 48 4l (DE FC; DE FC 48 l) ⇒ ⇒ DE FC 24 2l nBCF: l2 (3 5 )2 (24 2l)2 ⇒ ⇒ l 23 ou l 9 Sendo B a base maior, temos: B 48 3l. l 23 ⇒ B 48 3 23 ⇒ ⇒ B 21 (não serve) B C A l D 24 – 2l l ll 24 – 2l 3 5 a a a √ E F • l 9 ⇒ B 48 3 9 ⇒ ⇒ B 21 S (B b)h 2 ⇒ ⇒ S 21 9 2 3 5 ⇒ ⇒ S 45 5 m2. 834. Seja OT o raio perpendicular ao lado AB e OS o segmento paralelo a AB, com S em BC. Sendo a o lado do quadrado e con- siderando as medidas indicadas na figura, temos: nOCS: (a 10)2 a 2 2 102 ⇒ ⇒ a 16 m. D C A B 10 10 10 O a – 10 a 2 S T a 2 a 2 • •• • • S a2 ⇒ S 162 ⇒ S 256 m2. 835. AĈD BÂC (alternos) ⇒ ⇒ nABC isósceles ⇒ AB BC b. AB b ⇒ DE b ⇒ CE 25 b nBEC ⇒ b2 52 (25 b)2 ⇒ ⇒ b 13 A b B 5 b b E 25 – b CD • • • S (B b)h 2 ⇒ ⇒ S (25 13) 5 2 ⇒ ⇒ S 95 m2. 33 a 156_Manual FME9.indd 114 23/07/13 14:45 115 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 836. h h + 10 20 m 15 m 15 m A D C E B • • • 1) S 300 ⇒ (h 10) h 2 2) nABE ⇒ AB2 202 152 ⇒ 300 ⇒ h2 10h 600 ⇒ AB 25 m 0 ⇒ h 30 (não serve) S 300 ⇒ (AB) (CD) 2 300 ⇒ ou h 20 m ⇒ 25 CD 2 300 ⇒ CD 24 m 837. nABC ⇒ BC2 242 402 ⇒ ⇒ BC 32 m Sendo a medida do lado do losango igual a l: nABE ⇒ (32 l)2 242 l2 ⇒ ⇒ l 25 m A D 40 B E 24 C 32 – l l l l l • • S CE AB ⇒ S 25 24 ⇒ ⇒ S 600 m2. 838. Na figura, o nABC é retângulo em A; BD mediana relativa a AC; CE me- diana relativa a AB; BD 2 73 m, CE 4 13 m. Temos: nACE ⇒ a2 (2b)2 (2 73)2 nABD ⇒ (2a)2 b2 (4 13)2 ⇒ a2 4b2 292 4a2 b2 208 ⇒⇒ ⇒ a 6 m, b 8 m ⇒ ⇒ S 2a 2b 2 ⇒ ⇒ S 12 16 2 ⇒ S 96 m2. C B E D Ab b a a 13√ 273√ 4 • 33 a 156_Manual FME9.indd 115 23/07/13 14:45 116 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 839. A menor altura é relativa ao maior lado. De acordo com a figura: h2 x2 45 h2 (10 x)2 25 ⇒ ⇒ (x 6 m, h 3 m) x h 5 10 – x 3 5√ • S 10 h 2 ⇒ S 10 3 2 ⇒ ⇒ S 15 m2. 840. nABC ⇒ (BF BD 4 m, CF CE 6 m) AB2 AC2 BC2 ⇒ ⇒ (4 r)2 (6 r)2 102 ⇒ ⇒ r 12 (não serve) ou r 2 m r 2 m ⇒ (AB 6 m, AC 8 m) S (AB) (AC) 2 ⇒ A r r r r D E 4 6 B 4 6 C • • • ⇒ S 6 8 2 ⇒ S 24 m2. 841. (1) nABC nACD (mesma base AB AD e mesma altura) (2) nCDF nACD (mesma base AC CF e mesma altura) (1) e (2) ⇒ S ADF 2 S ABC Analogamente, S CEF 2 S ABC ; S ADE 2 S ABC . Portanto, S DEF 7 S ABC . F D C A B E 843. Na figura, os triângulos que têm áreas iguais assim foram marcados por pos- suírem mesma base e mesma altura relativa a essas bases. Agora, temos: nABP nACP (mesma base e mes- ma altura) ⇒ ⇒ 2S 1 S 3 2S 2 S 3 ⇒ ⇒ S 1 S 2 (1) nABN nCBN ⇒ ⇒ 2S 1 S 2 2S 3 S 2 ⇒ S 1 S 3 (2) B P C A NM S 1 S 2 S 1 S 2 S 3 S 3 (1) e (2) ⇒ S 1 S 2 S 3 . 33 a 156_Manual FME9.indd 116 23/07/13 14:45 117 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 844. a) b) c) A S B D CB C S h A • A B C S h k BC h 2 k AC h 2 S ABD k 4 ⇒ S BC h 2 1 3 ⇒ S AC h 2 2 5 ⇒ ⇒ S ACD 3k 4 ⇒ S 1 3 k ⇒ S 2 5 k S 3 6 S ACD ⇒ ⇒ S 3 6 3 4 k ⇒ ⇒ S 3 8 k d) S ACD 2 6 k ⇒ S ACD k 3 S ABD 2 3 k ⇒ S BDE 3 4 S ABD ⇒ ⇒ S BDE 3 4 2 3 k ⇒ ⇒ S BDE k 2 E A F B G D C S BGE 1 4 S BDE ⇒ ⇒ S BGE 1 4 k 2 ⇒ S BGE k 8 S BFG 1 3 S BGE ⇒ S BFG 1 3 k 8 ⇒ S BFG k 24 S DEFG S BDE S BFG ⇒ S DEFG k 2 k 24 ⇒ S DEFG 11 24 k 33 a 156_Manual FME9.indd 117 23/07/13 14:45 118 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 845. a) b) D G E C A B F H S A E F I B D G H C S ACD k 2 ⇒ S ACE 1 6 k 2 ⇒ S EGHI S EFG S FGH S FHI ⇒ ⇒ S ACE k 12 ⇒ S ADE 5k 12 ⇒ S EGHI 1 4 k 2 1 6 k 2 S AFE 1 5 5k 12 ⇒ S AFE k 12 1 4 k 2 ⇒ S FDE S ACD S ACEF ⇒ S EGHI k 3 k 2 2 k 12 k 3 S FGE 4 5 S FDE 4 5 k 3 4k 15 S FGD 1 5 S FDE 1 5 k 3 k 15 ⇒ ⇒ S FGH 1 4 k 15 k 60 S S FGE S FGH 4k 15 k 60 ⇒ ⇒ S 17k 60 846. E é baricentro do nBCD ⇒ ⇒ S EMC 1 6 S 2 ⇒ ⇒ S EMC S 12 A B D M C E 33 a 156_Manual FME9.indd 118 23/07/13 14:45 119 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 847. Observando as áreas indicadas na figura, temos: ⇒ nABE ⇒ nBCD ⇒ 2a 3b 2 5 k 5a b k 3 ⇒ b 4k 39 ⇒ S 8k 39 C B D E a a a a a b A b b • • ••• • 848. Unindo os pontos A e F. Sendo x a área do nFVC, a área do nFVA será 2x. Sendo y a área do nFAR, a área do nFBR será 2y. Temos: 3x y k 3 2x 3y 2 3 k ⇒ ⇒ x k 21 ; y 4k 21 A R X S B T U C V y 2y 2x x • • • • • • F De modo análogo, obtemos: S ARD S BTE S FVC k 21 e S BTD S CVD S FAR 4k 21 . Observando as áreas indicadas na figura, temos: S DEF k 6x 3y k 6 k 21 3 4k 21 ⇒ ⇒ S DEF k 7 . A R B T U C X V D S FE 2x x x x 2x 2x y – x y – x y – x 849. Exercício 714 ⇒ a 8 R 2 2 2 ; l 8 R 2 2 ⇒ ⇒ a 8 ( 2 1)l8 2 2p 8l ⇒ p 4l 8 ⇒ S p a ⇒ S 4( 2 1)l28 2 ⇒ ⇒ S 2( 2 1)l2 8 33 a 156_Manual FME9.indd 119 23/07/13 14:45 120 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 850. a 10 R 4 10 2 5; l 10 5 1 2 R ⇒ a 10 5 1 8 10 2 5l10 2p 10l ⇒ p 5l S p a ⇒ S 5 5 1 8 10 2 5l2 5 8 ( 5 1)2(10 2 5) l2 ⇒ ⇒ S 5 8 16(5 2 5)l2 ⇒ S 5 2 5 2 5l2 851. a 5 R 4 ( 5 1); l 5 R 2 10 2 5 ⇒ a 5 25 10 5 10 l 5 2p 5l ⇒ p 5 2 l S p a ⇒ S 5 2 25 10 5 10 l2 ⇒ S 25 10 5 4 l2 852. b l 5 ⇒ b r 2 10 2 5; h a 5 ⇒ h r 4 ( 5 1) S bh ⇒ S 10 2 5 ( 5 1) 8 r2 ⇒ S 10 2 5 4 r2 853. Exercício 714 ⇒ l 8 r 2 2 S l2 8 ⇒ S (r 2 2 )2 ⇒ S (2 2 )r2 854. De acordo com a figura, temos: 84 x 40 y 35 30 a b 40 30 a b ⇒ ⇒ 84 x 40 y 35 30 4 3 (1) B C A c d y x a b 84 35 40 30 x 84 y 40 30 35 c d y 35 c d ⇒ ⇒ x 84 y 40 30 35 y 35 (2) (1) ⇒ 4y 3x 112 (2) ⇒ 70y 35x 2 940 ⇒ ⇒ (x 56, y 70) ⇒ S ABC 315 33 a 156_Manual FME9.indd 120 23/07/13 14:45 121 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar Expressões da área do triângulo 858. AĈD BÂC (alternos) S S ACD S ABC ⇒ ⇒ S 8 12 sen 30° 2 4 8 sen 30° 2 ⇒ ⇒ S 32 m2. 8 4A B 30º 30º D 12 C 860. Seja o quadrilátero ABCD, onde AC a, BD b. Lembrando que sen (180° a) sen a,temos: S Tra P Q R S ⇒ ⇒ S Tra xz sen 2 xw sen a 2 wy sen a 2 zy sen a 2 ⇒ 180º – a A B D C x z w y a ⇒ S Tra sen a 2 [x(z w) y(z w)] ⇒ S Tra sen a 2 [(x y)(z w)] ⇒ ⇒ S Tra 1 2 ab sen a 862. a) p 7 8 9 2 ⇒ p 12 S p(p a)(p b)(p c) ⇒ ⇒ S 12(12 7)(12 8)(12 9) ⇒ ⇒ S 12 5 A 8 7 O B 9 C r r r • • • S p r ⇒ 12 5 12 r ⇒ r 5 b) p 16 20 18 2 ⇒ p 27 S p(p a)(p b)(p c) ⇒ ⇒ S 27(27 16)(27 20)(27 18) m ⇒ ⇒ S 9 231 S abc 4R ⇒ ⇒ 9 231 16 20 18 4R ⇒ 16 20 18 R ⇒ R 160 231 231 33 a 156_Manual FME9.indd 121 23/07/13 14:45 122 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 863. a) p 6 10 12 2 ⇒ p 14 m S p(p a)(p b)(p c) ⇒ S 14(14 6)(14 10)(14 12) ⇒ ⇒ S 8 14 m2 b) A menor altura é relativa ao maior lado; no caso, 12 m. S 12 h 2 ⇒ 8 14 12h 2 ⇒ h 4 14 3 m c) A maior altura é relativa ao menor lado; no caso, 6 m. S 6 H 2 ⇒ 8 14 6H 2 ⇒ H 8 14 3 d) S p r ⇒ 8 14 14 r ⇒ r 4 14 7 m e) S abc 4R ⇒ 8 14 6 10 12 4R ⇒ R 45 14 28 864. p 14 10 16 2 ⇒ p 20 m S p(p a)(p b)(p c) ⇒ S 20(20 14)(20 10)(20 16) ⇒ ⇒ S 40 3 m2 S (p 10) r ⇒ 40 3 (20 10) r ⇒ r 4 3 m 868. Para facilitar os cálculos, seja l a medida de cada um dos lados con- gruentes. Considerando as medidas indicadas na figura 1, temos: 2p 32 ⇒ 3l 2 32 ⇒ ⇒ l 10 cm. Substituindo l 10 cm na figura 1, obtemos a figura 2, onde, pelo teore- ma de Pitágoras, h 8 cm. Daí: S b h 2 ⇒ S 12 8 2 ⇒ 10 10 h 6l + 2 6 fig. 2fig. 1 l l • ⇒ S 48 cm2 871. Os lados são da forma 5k, 12k e 13k. Temos: 2p 90 ⇒ (5 12 13)k 90 ⇒ k 3. Logo, os catetos medem 15 cm e 36 cm. S 15 36 2 ⇒ S 270 cm2 33 a 156_Manual FME9.indd 122 23/07/13 14:45 123 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 874. AD é bissetriz ⇒ BE AD ⇒ AB̂C AB̂E AĈB BÊA nBEC isósceles ⇒ BE BC a 2 S CBE a 2 a 2 2 ⇒ S CBE a2 E A B D C a a a 2 a 2√ √ • • • 875. 4 sen 45° BC sen 30° ⇒ ⇒ 4 2 2 BC 1 2 ⇒ BC 2 2 cm AB2 AC2 BC2 2(AB)(AC) cos 45° ⇒ ⇒ 16 AC2 8 2 4 AC 2 2 ⇒ √ A B 2 2 cm C 4 cm 30º 45º ⇒ AC2 4AC 8 0 ⇒ ⇒ AC 2 2 3 (não serve) ou AC (2 2 3 ) cm S (AB)(AC) sen 30° 2 ⇒ S 4 (2 2 3 ) 4 ⇒ S 2( 3 1) cm2 876. Traçamos CD AB. CD AB ⇒ nBMS nCDS ⇒ ⇒ 10 x 32 12 ⇒ x 15 4 m nAMN nCDN ⇒ ⇒ y 20 y 10 x ⇒ y 160 11 S BCMN S ABC S AMN ⇒ A 10 M 10 D N y x B 20 C 12 S 20 – y ⇒ S BCMN 202 3 4 10 y sen 60° 2 ⇒ S BCMN 700 3 11 m2 879. Seja S a área do nABC. S 2 p r 2 2 q r 2 r2 ⇒ ⇒ S pr qr r2 A B C q qp p r r r r • • • Aplicando o teorema de Pitágoras ao nABC: 33 a 156_Manual FME9.indd 123 23/07/13 14:45 124 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 (p q)2 (p r)2 (q r)2 ⇒ 2pq 2pr 2qr 2r2 ⇒ ⇒ pq pr qr r2 ⇒ pq S. 880. MN BC ⇒ nAMN nABC ⇒ ⇒ BC MN H h ⇒ 12 x 6 6 x ⇒ ⇒ x 4 cm S ABC 12 6 2 ⇒ S ABC 36 cm2 ⇒ S MNPQ 42 ⇒ S MNPQ 16 cm2 ⇒ S ABC S MNPQ 9 4 A M B Q N P 12 cm 6 cm 6 – x x x x x C • • 886. S ABC S ABO S ACO S BCO ⇒ ⇒ ah 2 ax 2 ay 2 az 2 ⇒ ⇒ h x y z A B C O x y z • • • 888. a) (DA DC) ⇒ BD é bissetriz de AB̂C. nBCD ⇒ tg 30º 4 BC ⇒ ⇒ 3 3 4 BC ⇒ BC 4 3 S ABCD 2 S BCD ⇒ ⇒ S ABCD 2 4 3 4 2 ⇒ A 4 m 4 m D B C4 3 30º √ 30º • • ⇒ S ABCD 16 3 m2 b) tg 60º CE BC ⇒ 3 CE 6 3 ⇒ ⇒ (CE 18 m, ED 8 m) Note AÊD 30º. No triângulo AED, obtemos: AD 4 m, AE 4 3 m. S ABCD S BCE S ADE ⇒ ⇒ S ABCD 6 3 18 2 4 4 3 2 ⇒ ⇒ S ABCD 46 3 m2. B 6 3 m C 60º 10 m 4 m 8 m D A E 4 m3 √ √ 30º • • 33 a 156_Manual FME9.indd 124 23/07/13 14:46 125 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 889. Na figura ao lado construímos AP BC, CP DE e EP AF, de modo que obtivemos os paralelogra- mos ABCP, CDEP e EFAP. A área do hexágono será a soma das áreas destes. Assim: Shex SABCP SCDEP SEFAP ⇒ 6 m 6 m 8 m 8 m 4 m 4 m 120º C P F D E B A 120º 120º ⇒ Shex 4 6 sen 120º 4 8 sen 120º 6 8 sen 120º ⇒ ⇒ Shex 52 3 m2. 890. Prolongamos CM, tomando P em CM, tal que MP GM. AM MB ⇒ ⇒ APBG é paralelogramo ⇒ ⇒ BP AG 8 m nBGP é retângulo (82 62 102) SBPM 8 3 2 ⇒ A B P G M 8 8 3 3 6 5 4 10 C • ⇒ SBPM 12 m2 SBMG SABC 6 SBMG ⇒ SABC 6 12 ⇒ ⇒ SABC 72 m2 891. Considerando as medidas indicadas na figura, temos: sen 2a x ⇒ x 2a sen SABCD x 2b ⇒ ⇒ SABCD 4ab sen . • A B B C a a x b b 2a a • •• • Área do círculo e de suas partes 893. a) No triângulo sombreado: R2 (R 4)2 82 ⇒ R 10 m S πR2 ⇒ S π 102 ⇒ ⇒ S 100π m2 A 4 8 8P R R – 4 O s t • • • 33 a 156_Manual FME9.indd 125 23/07/13 14:46 126 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 b) (AM 25, OA R) ⇒ ⇒ OM 25 R AM ⊥ BC ⇒ BM MC ⇒ BM 15 ⇒ MC 15 No triângulo sombreado: B R R O 25 – R M 15 C A • R2 (25 R)2 152 ⇒ R 17 m S πR2 ⇒ S 172 π ⇒ ⇒ S 289π m2 894. b) O R B r A 5 m 10 m • c) A C B 8 m R – 4 m 4 m• nOAB ⇒ R2 r2 52 ⇒ Relações métricas no nABC: ⇒ R2 r2 25 m2 82 2R (R 4) ⇒ S coroa π(R2 r2) ⇒ ⇒ R 4 (não serve) ou R 8 m ⇒ S coroa 25π m2 S coroa π(R2 r2) ⇒ ⇒ S coroa π(64 16) ⇒ ⇒ S coroa 48π m2 903. a) b) l 8 ⇒ R 2 8 ⇒ R 4 2 m l 6 ⇒ R 6 m S 1 4 (S círc S qua ) ⇒ S 1 6 (Scírc S hex) ⇒ ⇒ S 1 4 (πR2 l2) ⇒ ⇒ S 1 6 πR2 3 3 l2 2 ⇒ ⇒ S 1 4 (32π 64) ⇒ ⇒ S 1 6 36π 3 3 2 36 ⇒ ⇒ S 8(π 2) m2 ⇒ S 3(2π 3 3 ) m2 33 a 156_Manual FME9.indd 126 23/07/13 14:46 127 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar c) d) R R 8 m l 12 ⇒ R 3 12 ⇒ R 4 3m l 8 m ⇒ r 4 m S 1 3 (Scírc S Tri) ⇒ S 1 4 (Squa S círc) ⇒ ⇒ S 1 3 πR2 l2 3 4 ⇒ ⇒ S 1 4 (l2 πr2) ⇒ ⇒ S 1 3 48π 144 3 4 ⇒ ⇒ S 1 4 (64 16π) ⇒ ⇒ S 4(4π 3 3) m2 ⇒ S 4(4 π) m2 e) r l l ll l • f) r l 12 m ⇒ r l 3 2 ⇒ r 6 3m l 6 m ⇒ h l 3 2 ⇒ h 3 3 m S 1 6(Shex S círc) ⇒ r 1 3 h ⇒ r 3 m ⇒ S 1 6 3 3 l2 2 πr2 ⇒ S 1 3 (STri S círc) ⇒ ⇒ S 1 6 216 3 108π ⇒ ⇒ S 1 3 l2 3 4 πr2 ⇒ ⇒ S 18(2 3 π) m2 ⇒ S 1 3 (9 3 3π) ⇒ ⇒ S (3 3 π) m2 904. Seja d a diagonal do quadrado. En- tão: d 4 ⇒ l 2 4 ⇒ l 2 2. S S círc S qua ⇒ S πr2 l2 ⇒ ⇒ S π 22 (2 2)2 ⇒ ⇒ S 4(π 2). A D B C 2 2 l 33 a 156_Manual FME9.indd 127 23/07/13 14:46 128 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 905. h 3r ⇒ l 3 2 3r ⇒ l 2 3r S S Tri S círc ⇒ ⇒ S l2 3 4 πr2 ⇒ ⇒ S 12 3 4 r2 πr2 ⇒ ⇒ S (3 3 π)r2 B C A 2r h r • 906. a l 3 2 5 3 ⇒ l 10 cm ⇒ ⇒ R 10 cm S S círc S hex ⇒ ⇒ S πR2 3 3 l2 2 ⇒⇒ S 100π 150 3 ⇒ ⇒ S 50(2π 3 3 ) cm2 a l l l l l l l • 907. a 3 cm ⇒ 1 3 h 3 ⇒ ⇒ h 3 3 cm ⇒ l 3 2 3 3 ⇒ ⇒ l 6 cm R 2a ⇒ R 2 3 cm S S círc S Tri ⇒ ⇒ S πR2 l2 3 4 ⇒ ⇒ S 12π 9 3 ⇒ ⇒ S 3(4π 3 3 ) cm2 a 2a h R • 908. a) a • S S qua S setor ⇒ ⇒ S a2 πa2 4 ⇒ ⇒ S 4 π 4 a2 33 a 156_Manual FME9.indd 128 23/07/13 14:46 129 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar b) a S I S I • S S qua 2S I item a ⇒ S a2 2 4 π 4 a2 ⇒ ⇒ S π 2 2 a2 c) S I S I a • S S qua 2 S I ⇒ ⇒ S a2 2 π a 2 2 2 ⇒ ⇒ S 4 π 4 a2 909. a) b) c) a a a a a 2 a 2 a 2 a 2 a 2 a 2 • • • • • • • Note que a área som- breada é metade da área sombreada do exercício 908, item b. Logo: S π 2 4 a2. Aqui a área sombrea- da é o dobro da área sombreada no exercí- cio 908, item a. Logo: S 4 π 2 a2. S pétala ex. 908 item b π 2 4 a 2 2 S 4 S pétala ⇒ ⇒ S 4 π 2 8 a2 ⇒ ⇒ S π 2 2 a2 910. a) 2p 16 cm ⇒ a 4 cm Exercício 908 item a ⇒ ⇒ S I 4 π 4 a2 ⇒ ⇒ S I 4(4 π) S 2 S I ⇒ S 2 4(4 π) ⇒ ⇒ S 8(4 π) cm2 4 cm S I • • 33 a 156_Manual FME9.indd 129 23/07/13 14:46 130 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 b) 2p 16 cm ⇒ a 4 cm ⇒ ⇒ d 4 2 cm r d 2 ⇒ r 2 2 cm S S qua 2 πr2 4 ⇒ ⇒ S 42 2 π (2 2)2 4 ⇒ ⇒ S 4(4 π) cm2 r r r r r r a • • 911. a) b) c) 1 cm 1 cm 1 cm 1 cm S I S I S I S I • • • S S qua Scírc 2 ⇒ ⇒ S l2 πr2 2 ⇒ ⇒ S 22 π 12 2 ⇒ ⇒ S 8 π 2 cm2 Ex. 908 item b ⇒ ⇒ S (π 2) 2 a2 ⇒ ⇒ S (π 2) 2 22 ⇒ ⇒ S 2(π 2) cm2 S I π 12 4 ⇒ ⇒ S I π 4 cm2 ⇒ ⇒ S S qua 4S I ⇒ ⇒ S 22 4 π 4 ⇒ ⇒ S (4 π) cm2 912. nDRS ⇒ SR a 2 2 ⇒ ⇒ r a 2 4 S S PQRS 4 S I ⇒ ⇒ S a 2 2 2 4 π a 2 4 2 4 ⇒ ⇒ S 4 π 8 a2 D R C S Q A P B r r r r r r r r S I S I S I S I a 2 a 2 a 2 a 2 a 2 a 2 a 2 a 2 914. S 2 (S Tri 3 S I ) ⇒ ⇒ S 2 l2 3 4 3 π r2 6 ⇒ ⇒ S 2 102 3 4 3 π 52 6 ⇒ ⇒ S 25(2 3 π) cm2 5 5 5 5 5 5 S I S I S I 55 60º 60º 60º 33 a 156_Manual FME9.indd 130 23/07/13 14:46 131 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 915. a) AC CB AB ⇒ ⇒ 3CB CB 32 ⇒ CB 8 CB 8 cm ⇒ AC 24 cm S π(R1 R 2) 2 2 πR2 1 2 πR2 2 2 ⇒ A C B R 2 R 2 • • R 1 R 1 ⇒ S π(16)2 2 π 122 2 π 42 2 ⇒ ⇒ S 64π cm2 b) S π(R 1 R 2 )2 S 1 ⇒ ⇒ S π 162 64π ⇒ ⇒ S 192π cm2 A C B• • R 2 S I R 2 R 1 R 1 917. b) AC CO OD DB 20 ⇒ ⇒ 4AC 20 ⇒ AC 5 cm CD 2AC ⇒ CD 10 cm S I π 5 2 2 1 2 ⇒ ⇒ S I 25π 8 cm2 A C O D B S I S II S I • • • S II π 52 2 ⇒ S II 25π 2 cm2 S π 102 2 2 S I S II ⇒ ⇒ S 100π 2 2 25π 8 25π 2 ⇒ S 125π 4 cm2 918. AM MB BC OC OD DA 42 ⇒ ⇒ 6r 42 ⇒ r 7 cm S I S ABCD 2 S II ⇒ ⇒ S I 14 7 2 π 72 4 ⇒ ⇒ S I 196 49π 2 cm2 S III π r2 2 ⇒ S III π 72 2 ⇒ ⇒ S III 49π 2 S S I S III ⇒ D C Or r r r rA M B S III • rS II S II S I 33 a 156_Manual FME9.indd 131 23/07/13 14:46 132 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 ⇒ S 196 49π 2 49π 2 ⇒ ⇒ S 98 cm2 919. a) Análogo ao exercício 914. b) OA OB R 3 BC 2R 3 S 2(S setor AC S setor AB ) ⇒ R 3 3 2R A O B C • • ⇒ S 2 π BC2 2 π OA2 2 ⇒ ⇒ S 2 π 2R 3 2 2 π R 3 2 2 ⇒ ⇒ S πR2 3 922. Note que as duas regiões sombrea- das, nas figuras ao lado, são equiva- lentes. Determinemos o valor do menor segmento circular determinado pelo lado de um quadrado de medida a e raio de circunferência circunscrita igual a R. l R 2 ⇒ a R 2 ⇒ R 2 2 a S seg 1 4 (S círc S qua ) ⇒ ⇒ S seg 1 4 (πR2 l2) ⇒ ⇒ S seg 1 4 π a2 2 a2 ⇒ S seg (π 2) 8 a2 Sendo S a área sombreada, temos: S 2 S qua S seg ⇒ S 2 a2 π 2 8 a2 ⇒ a ⇒ S π 14 8 a2. 923. Note o nABO, equilátero. S seg S setor S Tri ⇒ ABO ABC ⇒ S seg π 12 6 12 3 4 cm2 33 a 156_Manual FME9.indd 132 23/07/13 14:46 133 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar Sendo S a área sombreada, temos: S 12 S seg ⇒ ⇒ S 12 π 6 3 4 ⇒ ⇒ S (2π 3 3 ) cm2. E D F C A B 60ºS seg O 925. Note que AC é o lado de um triângu- lo equilátero inscrito numa circunfe- rência de raio 2r. Sejam l o lado do triângulo, S C a área do círculo maior e S c a área do círculo menor. Daí: l (2r) 3 ⇒ S tri (2r 3 )2 3 4 ⇒ r S I S II r• ⇒ S tri 3 3r2 S C π(2r)2 ⇒ S C 4πr2; S c πr2 S I Stri Sc 3 ⇒ S I 3 3r2 πr2 3 S II Sc Stri 3 ⇒ S II 4πr2 3 3r2 3 S S I S II ⇒ S 3 3r2 πr2 4πr2 3 3r2 3 ⇒ S πr2 926. 2p 16 ⇒ l 4 cm Considere BE OC e CE OB. Temos: OB d 2 ⇒ OB l 2 2 ⇒ A E CD O S I B • ⇒ OB 2 2 cm. S I 1 4 (S BECO S círc ) ⇒ ⇒ S I 1 4 OB2 π OB 2 2 ⇒ ⇒ S I 1 4 (2 2 )2 π 2 2 2 2 ⇒ S I 4 π 2 cm2 S 4 S I ⇒ S 4 4 π 2 ⇒ S 2(4 π) cm2 33 a 156_Manual FME9.indd 133 23/07/13 14:46 134 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 927. a) S I πa2 4 a a 2 ⇒ ⇒ S I (π 2) 4 a2 BC a 2 ⇒ OC a 2 2 S S setor BC S I ⇒ B A O C a a 2 2 S I √ a 2 2 √ S • ⇒ S π OC2 2 (π 2)a2 4 ⇒ ⇒ S π a 2 2 2 2 (π 2)a2 4 ⇒ S a2 2 b) S Figura 1 • • • S Figura 2 • • •• a S I Note que a área da região sombreada na figura 1 é equivalente à área sombreada na figura 2. S π a 2 2 2 π a 6 2 2 ⇒ S πa2 9 c) l a ⇒ R 3 a ⇒ R a 3 S I 1 3 (S círc S tri ) ⇒ ⇒ S I 1 3 πR2 l2 3 4 ⇒ ⇒ S I 1 3 π a 3 2 (a)2 3 4 ⇒ a a a 2 a 2 S S I • ⇒ S I π 9 3 12 a2 S π a 2 2 2 S I ⇒ ⇒ S πa2 8 πa2 9 3a2 12 ⇒ S π 6 3 72 a2 33 a 156_Manual FME9.indd 134 23/07/13 14:46 135 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 928. AB BC r 2 S I π (r 2 )2 4 (r 2 )(r 2 ) 2 ⇒ ⇒ S I πr2 2 r2 S πr2 2 S I ⇒ O C B A S S I r 2√ r 2 √ • ⇒ S πr2 2 πr2 2 r2 ⇒ ⇒ S r2 929. nOCB ⇒ sen 60° 4 OB ⇒ 3 2 4 OB ⇒ OB 8 3 3 cm OD tg 60° 4 OC ⇒ 3 4 OC ⇒ OC 4 3 3 cm CD OD CD ⇒ CD 8 3 3 4 3 3 ⇒ CD 4 3 3 cm ⇒ S S setor S círculo S tri ⇒ S π OB2 3 π CD 2 2 (OB)(OB) sen 120° 2 ⇒ ⇒ S π 64 9 π 16 12 64 6 3 2 ⇒ S 4 9 (13π 12 3 ) cm2 A B C D O 60º 60º 3 38 3 34√ √ 4 • 930. nAOC ⇒ sen 30° AC OA ⇒ 1 2 AC 10 ⇒ AC 5 m cos 30° OC OA ⇒ 3 2 OC 10 ⇒ OC 5 3 m ⇒ ⇒ S nAOC 5 5 3 2 25 3 2 m2 S S setor S nAOC ⇒ ⇒ S π 102 12 25 3 2 ⇒ O 10 m A BC 30º • ⇒ S 25 6 (2π 3 3 ) m2 33 a 156_Manual FME9.indd 135 23/07/1314:46 136 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 931. ABC é triângulo equilátero de lado a. S seg S setor S nABC ⇒ ⇒ S seg π a2 6 a2 3 4 ⇒ ⇒ S seg 2π 3 3 12 a2 S S nABC 2 S seg ⇒ a aaa a a A B 60º C ⇒ S a2 3 4 2 (2π 3 3 ) 12 a2 ⇒ ⇒ S 4π 3 3 12 a2 932. Note que este exercício é análogo ao anterior, bastando considerar a OO' 26 cm. S 2 (4π 3 3) 12 a2 ⇒ ⇒ S 2 (4π 3 3) 12 262 ⇒ O O' ⇒ S 338(4π 3 3) 3 cm2 933. sen 60° AB AC ⇒ 3 2 AB 10 ⇒ ⇒ AB 5 3 cm cos 60° BC AC ⇒ 1 2 BC 10 ⇒ ⇒ BC 5 cm ⇒ CD 5 cm ⇒ AD 5 cm S S nABC S I S II ⇒ ⇒ S (AB)(BC) 2 π(BC)2 6 π(AD)2 12 ⇒ ⇒ S 5 3 5 2 π 52 6 π 52 12 ⇒ 5 cm 5 cm 5 cm 60º 30º D A E B C S II S I • ⇒ S 25 4 (2 3 π) cm2 934. sen 45° AB AC ⇒ 2 2 AB 10 ⇒ ⇒ AB 5 2 cm CD AB (CD 5 2 cm, AC 10 cm) ⇒ 33 a 156_Manual FME9.indd 136 23/07/13 14:46 137 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar ⇒ AD (10 5 2 ) cm AE (AE (10 5 2 ) cm, AB 5 2 cm) ⇒ ⇒ BE (10 2 10) cm BD 45° 360° 2π (BC) ⇒ ⇒ BD 1 8 2π 5 2 ⇒ ⇒ BD 5π 2 4 cm A D E B C 45º 45º (10 – 5 2) cm 5 2 cm S I S II √ √ 5 2 cm√ • DE 45° 360° 2π (AD) ⇒ DE 1 8 2π (10 5 2 ) ⇒ ⇒ DE π 4 (10 5 2 ) cm 2p BE BD DE ⇒ 2p 10 2 10 5π 2 4 π (10 5 2 ) 4 ⇒ ⇒ 2p 5 2 (4 2 π 4) cm S S nABC S I S II ⇒ S (AB)(BC) 2 1 8 π (AD)2 1 8 π (BC)2 ⇒ ⇒ S (5 2 )(5 2 ) 2 π (10 5 2 )2 8 π (5 2 )2 8 ⇒ ⇒ S 25 2 (2 2π 2π) cm2 935. Seja l o lado do triângulo. Temos: l R 3; OM R 2 ; BÔP 60°. S S I S II ⇒ ⇒ S (BM) (OM) 2 60° 360° π R2 ⇒ ⇒ S R 3 2 R 2 2 πR2 6 ⇒ S II S I A M R B O N P C • ⇒ S (3 3 4π) 24 R2 936. nABC é isósceles e retângulo ⇒ ⇒ B̂ Ĉ 45°. Note que AP r 2 r. (nAPB é retângulo, B̂ 45°) ⇒ ⇒ AP PB r 2 r Analogamente, AP PC r 2 r. 33 a 156_Manual FME9.indd 137 23/07/13 14:46 138 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 Exercício 879 ⇒ ⇒ S ABC (BP)(PC) (r 2 r)2 Logo: S S ABC S círc ⇒ ⇒ S (r 2 r)2 πr2 ⇒ ⇒ S r2(3 2 2 π). 45º 45º P A B C r r 2 + r r 2 + r√ √ r 2√ • • • • 937. R A R B 10 (1) R A R C 14 (2) R B R C 18 (3) ⇒ R A R B R C 21 (4) (4) (1): R C 11 (4) (2): R B 7 (4) (3): R A 3 A B C Daí: S A 9π cm2; S B 49π cm2; S C 121 cm2. 941. S setor l R 8 l 2π, S setor 6π ⇒ 6π 2πR 2 ⇒ R 6 cm Na figura ao lado, temos: S seg S setor S tri ⇒ ⇒ S seg π R2 6 R R sen 60° 2 ⇒ ⇒ S seg π 62 6 62 3 2 2 ⇒ R R 60º ⇒ S seg 3(2π 3 3) cm2 942. AB OA ⇒ nOAB é equilátero ⇒ ⇒ AÔB 60° S I S setor S tri ⇒ ⇒ S I πR2 6 R2 3 4 ⇒ O R R R BA S I ⇒ S I 2 3 3 12 R2 33 a 156_Manual FME9.indd 138 23/07/13 14:46 139 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar S II S círc S I ⇒ ⇒ S II πR2 2 3 3 12 R2 ⇒ ⇒ S II 10π 3 3 12 R2 S I S II (2π 3 3 )R2 12 (10π 3 3 )R2 12 2π 3 3 10π 3 3 ou S II S I 10π 3 3 2π 3 3 943. Considerando as medidas indicadas na figura, temos: sen r 2r ⇒ sen 1 2 ⇒ 30° S I é o setor de 60° do círculo menor ⇒ ⇒ S I πr2 6 . A E D O r rrr a B C S II S I • nODE ⇒ OE2 DE2 OD2 ⇒ ⇒ OE2 r2 (2r)2 ⇒ OE r 3 S II S nODE S I ⇒ ⇒ S II r 3 r 2 πr2 6 ⇒ S II 3 3 π 6 r2 S III é o setor de 30° do círculo maior. (arco AC ) ⇒ S III π(3r)2 12 ⇒ S III 3πr2 4 . S é a área pedida. Então: S 2 S III πr2 2 S II ⇒ S 2 3πr2 4 πr2 2 3 3 π 6 r2 ⇒ ⇒ S 5π 6 3 6 r2 944. S S hex 6S I ⇒ ⇒ S 3 3l2 2 6 120° 360° πR2 ⇒ ⇒ S 3 3 2 22 2 π 12 ⇒ ⇒ S 2(3 3 π) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1120º S I 33 a 156_Manual FME9.indd 139 23/07/13 14:46 140 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 945. Sejam L 1 e L 2 as áreas das lúnulas e T a área do triângulo. A área S da superfície CPAQB pode ser calculada de dois modos: 1.°) lúnula 1 lúnula 2 semicírcu- lo de diâmetro a 2.°) triângulo semicírculo de diâ- metro b semicírculo de diâmetro c Então: S L 1 L 2 πa2 4 L 2 L 2 L 1 Q B B T C A P a A b c • • S T πb2 4 πa2 4 ⇒ ⇒ L 1 L 2 πa2 4 T π 4 (b c2) Logo, L 1 L 2 T. 947. C G D A 30º F E R R – r B H r S I S II • AG ¨ é bissetriz de BÂC ⇒ FÂE 30° GF̂H (FÂE e GF̂H são corres- pondentes). Note que GF̂E 120° e FĜB 60°. Além disso, temos EB 2 Rr (exercício 563). sen 30° R r R r ⇒ 1 2 R r R r ⇒ r R 3 EBGF é trapézio de bases R e r e altura 2 Rr ⇒ ⇒ S EBGF (R r)2 Rr 2 ⇒ S EBGF (R r) Rr ⇒ ⇒ S EBGF R R 3 R 3 R ⇒ S EBGF 4R2 3 9 S I πr2 3 ⇒ S I πR2 27 ⇒ S I S II 11πR2 54 S II πR2 27 S S EBGF (S I S II ) 4R2 3 9 11πR2 54 (24 3 11π)R2 54 33 a 156_Manual FME9.indd 140 23/07/13 14:46 141 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 948. BC2 (1,5)2 22 ⇒ BC 2,5 cm AB2 (BC)(BD) ⇒ ⇒ (1,5)2 2,5 BD ⇒ ⇒ BD 9 10 cm BD DC 2,5 ⇒ ⇒ 9 10 DC 2,5 ⇒ B D C S S I S II A • ⇒ DC 8 5 cm S I S II S π BC 2 2 2 ⇒ π BD 2 2 2 π DC 2 2 2 S π BC 2 2 2 ⇒ ⇒ π 9 20 2 2 π 8 10 2 2 S π 5 4 2 2 ⇒ S 9π 25 cm2 949. Seja o lado do quadrado de medida a. S 3 é a área do setor determinado pelo arco BD . S 1 S 3 2 S 4 S AFEG ⇒ ⇒ S 1 πa2 4 2 π a 2 2 4 a 2 2 ⇒ D C A BF EG S 4 S 4 S 2 S 1 S 1 ⇒ S 1 π 2 8 a2 (1) Exercício 908, item b ⇒ ⇒ S 2 π 2 2 a 2 2 ⇒ ⇒ S 2 π 2 8 a2 (2) (1) e (2) ⇒ S 1 S 2 950. Relações métricas ⇒ ⇒ PM2 (AM)(MB) (1) S S 1 S 2 π AM MB 2 2 2 ⇒ ⇒ S π AM 2 2 2 π MB 2 2 2 S P A M B S 1 S 2 • π(AM MB)2 8 ⇒ 33 a 156_Manual FME9.indd 141 23/07/13 14:46 142 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 ⇒ S π(AM MB)2 8 π AM2 8 π MB2 8 ⇒ ⇒ S π (AM)(MB) 4 (1) S π PM2 4 952. Exercício 945 ⇒ A B S nPQM ⇒ Exercício 945 ⇒ C D S nPNM ⇒ A B C D S nPQM S nPNM ⇒ M N P Q B C A D • • ⇒ A B C D S PQMN 953. Sejam R e r o raio do círculo circunscrito e o do círculo inscrito, res- pectivamente. Temos: S p r ⇒ r S p S abc 4R ⇒ R abc 4S ⇒ R r abc p 4S2 ⇒ ⇒ R r abc p 4 p (p a)(p b)(p c) ⇒ R r a b c 4(p a)(p b)(p c) 954. Seja l a medida dos lados congruentes. Temos: p l l 18 2 ⇒ p l 9; r 6 cm S p(p l)(p l)(p 18) ⇒ S (l 9) 9 9 (l 9) ⇒ ⇒ S 9 l2 81 S p r ⇒ 9 l2 81 (l 9) 6 ⇒ 5l2 72l 1 053 0 ⇒ ⇒ l 9 (não serve) ou l 117 5 cm S 9 l2 81 ⇒ S 9 13 689 25 81 ⇒ S 9 11 664 25 ⇒ ⇒ S 9 108 5 ⇒ S 972 5 cm2 S abc 4R ⇒ R abc 4S ⇒ R 18 117 5 117 5 4 972 5 ⇒ R 507 40 cm 33 a 156_Manual FME9.indd 142 23/07/13 14:46 143 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 955. Seja AP a. Por trigonometria, obte- mos as medidas indicadas na figu- ra. Sendo k a razão de semelhança entre os dois triângulos, temos: S ABC S PQR k2 ⇒ ⇒ S ABC S PQR 3a a 3 2 ⇒ S ABC S PQR 3. A B 2a R C a a a P2a 2a 60º 30º 60º 60º 30º Q 30º a 3 a 3 a 3√√ √ • • • 956. Sendo S a área do triângulo, temos: S a h a 2 b h b 2 c h c 2 ⇒ ⇒ ah a bh b ch c b c a h a h c h b • • • 960. No tablete do Carlos, temos: 2(3h h) 12 ⇒ h 3 2 cm S Paulo 32 9 cm2 S Carlos 9 2 3 2 27 4 cm2 3 cm 3 cm3 cm 3 cm 3h = 9 2 h = 3 2 • • • • Como S Carlos S Paulo , é vantajoso para Carlos aceitar a troca. 961. Os triângulos ADE e ABC serão se- melhantes e S ADE S BCDE S ABC ⇒ S ADE 3 S ADE S ABC ⇒ ⇒ S ADE S ABC 1 4 ⇒ k2 1 4 ⇒ ⇒ x h 2 1 4 ⇒ x h 2 . A D E B C x h 962. Seja S T a área total do nABC. Temos: S S T 1 2 ⇒ k2 1 2 ⇒ ⇒ h x x 2 1 2 ⇒ x 2 2 2 h. S S h x h – x 33 a 156_Manual FME9.indd 143 23/07/13 14:46 144 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 963. A razão entre as áreas é igual ao quadrado da razão de semelhança. Então: (18 y)x 2 (8 y)(15 x) 2 x 15 x 2 18 y 2 ⇒ ⇒ x 15 x 18 y (1) 8 18 15 15 – x x y (18 y)x (8 y)(15 x) x2 (15 x)2 ⇒ 18 y (8 y) x (15 x) (2) (1) e (2) ⇒ (y 12 m, x 9 m) 964. l 1 8 m, l 2 15 m, S 3 S 1 S 2 . Temos: S 1 S 2 l 1 l 2 2 ⇒ S 1 S 2 82 152 ⇒ S 1 64 225 S 2 . Devemos ter S 3 S 1 S 2 ⇒ S 3 S 1 64 225 S 2 ⇒ S 3 S 2 289 225 ⇒ ⇒ l 3 l 2 2 289 225 ⇒ l 3 15 2 289 225 ⇒ l 3 17 m. 967. Sejam l o lado do quadrado cuja área é procurada e l i o lado do quadrado inscrito num círculo de raio 10 cm. Temos: l i R 2 ⇒ l i 10 2 cm. l 5 1 2 l i ⇒ l 5 1 2 10 2 cm S l2 ⇒ S 5 1 2 10 2 2 ⇒ S 100(3 5 ) cm2 970. S dec 10 l 10 a 10 2 ⇒ S dec 5 5 1 2 R R 4 10 2 5 ⇒ ⇒ S dec 5 8 ( 5 1) 10 2 5 R2 S pent 5 l 5 a 5 2 ⇒ S pent 5 2 R 2 10 2 5 R 4 ( 5 1) ⇒ ⇒ S pent 5 16 ( 5 1) 10 2 5 S dec S pent 2 ( 5 1) 10 2 5 ( 5 1) 10 2 5 ⇒ S dec S pent 5 1 33 a 156_Manual FME9.indd 144 23/07/13 14:46 145 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 971. 2p 80 ⇒ l 8 10 cm Exercício 725 ⇒ l 8 R 2 2 ⇒ ⇒ R 2 2 10 ⇒ ⇒ R 10 2 2 . R R 4 5 º l 8 S 8/ R R sen 45º 2/ ⇒ ⇒ S 4 10 2 2 2 2 2 ⇒ ⇒ S 200( 2 1) cm2 972. S 8 R R sen 45º 2 ⇒ S 8 6 6 2 4 ⇒ S 72 2 cm2 973. OM MC OC ⇒ 2a 2 2a 3 2 R ⇒ ⇒ a 3 1 2 R S qua (2a)2 ⇒ ⇒ S qua 2 ( 3 1) 2 R 2 ⇒ C A M B O 2a 2a 2a 2a 2a 2a 2a a 2a ⇒ S qua (4 2 3 )R2 S Tri (2a)2 3 4 ⇒ S Tri a2 3 ⇒ S Tri 3 1 2 R 2 3 ⇒ ⇒ S Tri 2 3 3 2 R2 S Fig S qua 4 S Tri ⇒ S Fig (4 2 3)R2 4 2 3 3 2 R2 ⇒ ⇒ S Fig 2( 3 1)R2 974. AB ⊥ CD ⇒ S ACBD (AB)(CD) 2 34 17 3 2 289 3 cm2 975. Sendo R o raio do círculo, note que a diagonal menor do dodecágono é igual ao l 6 , que é igual a R. Assim: d l 6 R. l 4 R 2 ⇒ l 4 d 2 ⇒ ⇒ S l2 4 ⇒ S (d 2 )2 ⇒ ⇒ S 2d2 d 33 a 156_Manual FME9.indd 145 23/07/13 14:46 146 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 976. A medida da hipotenusa é 42 cm e a do outro cateto é 21 3 cm. Temos: T 1 (21)2 3 4 ⇒ T 1 441 3 4 cm2 T 2 (21 3)2 3 4 ⇒ 21 21 21 21 21 21 42 3 3 30º T 1 √ √ T 2 √3 • ⇒ T 2 1 323 3 4 cm2 S qua (42)2 ⇒ S qua 1 764 cm2 T 1 T 2 S qua 441 3 1 323 3 4 1 764 ⇒ ⇒ T 1 T 2 S qua 3 4 977. 4 S 1 25 ⇒ ⇒ 4 5 5 sen 2 25 ⇒ ⇒ sen 1 2 ⇒ 30º ⇒ 5 5 S I β α ⇒ b 150º Resposta: 30º ou 150º. 978. S dod S hex 6 S qua 6 S tri ⇒ ⇒ S dod 3 3 R2 2 6 R2 6 R2 3 4 ⇒ R R R R R R120º 60º • • ⇒ S dod 3 3R2 6 R2 ⇒ ⇒ S dod 3( 3 2)R2 979. S p r (1) S (p a) r a (2) S (p b) r b (3) S (p c) r c (4) Multiplicando membro a membro (1), (2), (3) e (4), vem: S S S S p r (p a)r a (p b)r b (p c)r c e como p(p a)(p b)(p c) S2, vem: S4 p(p a)(p b)(p c) r r a r b r c ⇒ S2 r r a r b r c ⇒ ⇒ S r r a r b r c 980. nABG nDEG (LAA o ) ⇒ ⇒ DG a 2 33 a 156_Manual FME9.indd 146 23/07/13 14:46 147 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar S 1 S 2 a2 S 2 S S 3 2a a 2 a2 ⇒ ⇒ S 1 S 2 S 2 S S 3 ⇒ ⇒ S S 1 S 3 ⇒ ⇒ S a2 4 a x sen 60º 2 (1) Aa FB a a a C D E a 2 a 2 S 1 S 2 S 3 G H S 30º 60º x a S a 2 x sen 30º 2 ⇒ x 4S a sen 30º (2) Substituindo (2) em (1): S a2 4 a 4S a sen 30º sen 60º 2 ⇒ S a2 4 2 3S ⇒ ⇒ S(1 2 3 ) a2 4 ⇒ ⇒ S 2 3 1 44 a2 983. AB 3k, AC 4k, BC 5k Note que r 5 2 k ⇒ k 2 5 r (1) S abc 4r ⇒ S 3 4 5 k3 4 5 2 k ⇒ ⇒ S 6k2 (2) (1) em (2) ⇒ S 6 2 5 r 2 ⇒ B C A r r r • ⇒ S 24 25 r2 984. Sendo h a altura relativa à hipotenu- sa, temos: h2 16 9 ⇒ h 12 cm ⇒ ⇒ S (16 9) 12 2 ⇒ ⇒ S 150 cm2 a 16 9 ⇒ a 25 cm c b h 9 16 • • Relações métricas ⇒ b2 25 16 ⇒ b 20 cm c2 25 9 ⇒ c 15 cm 33 a 156_Manual FME9.indd 147 23/07/13 14:46 148 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 p a b c 2 ⇒ p 25 20 15 2 ⇒ ⇒ p 30 cm S p r ⇒ 150 30 r ⇒ r 5 cm ⇒ S I 25π cm2 S abc 4R ⇒ 150 25 20 15 4R ⇒ R 25 2 ⇒ S II 625 4 π cm2 ⇒ ⇒ S I S II 4 25 985. sen 60º MC AC ⇒ 3 2 a 2 AC ⇒ ⇒ AC a 3 3 AB S (AB) (AC) sen 120º 2 ⇒ B CM A c b a 2 a 2 60º 60º • ⇒ S a 3 3 2 3 2 2 ⇒ S a2 3 12 p a 3 3 a 3 3 a 1 2 ⇒ p 2 3 3 6 a S a b c 4R ⇒ a2 3 12 a a 3 3 a 3 3 4R ⇒ R a 3 3 S p r ⇒ a2 3 12 2 3 3 6 a r ⇒ r 2 3 2 ⇒ R r 2(2 3 3) 3 987. l 1 2 cm, l 2 3 cm Os dois eneágonos, por serem regulares e convexos, são semelhan- tes. Então: S 1 S 2 l 1 l 2 2 ⇒ S 1 S 2 2 3 2 ⇒ S 1 4 9 S 2 . Seja l o lado do eneágono que queremos determinar e S a sua área. Temos: S S 1 S 2 ⇒ S 4 9 S 2 S 2 ⇒ S 13 9 S 2 ⇒ S S 2 13 9 ⇒ ⇒ l 1 l 2 2 13 9 ⇒ l 3 2 13 9 ⇒ l 13 cm. 33 a 156_Manual FME9.indd 148 23/07/13 14:46 149 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 988. nABC é equilátero de lado 2r. Sendo h sua altura, temos: h (2r) 3 2 ⇒ h r 3. F A rr r r r r r r r H D E G C G B 30º • Note que G é baricentro do nABC. Daí, BG 2 3 h ⇒ BG 2 3 r 3. Note também que D ¦ B é bissetriz de ED̂F. Daí, BD̂G 30º. nBDG ⇒ sen 30º BGBD ⇒ 1 2 r BD ⇒ BD 2r (BD 2r, BH r) ⇒ BH r Sendo R o círculo do raio maior, temos: R BH BG ⇒ R r 2 3 r 3 Logo: S πR2 3πr2 ⇒ S π r 2 3 r 3 2 3πr2 ⇒ S 2(2 3 1) πr2 3 . 990. S 1 πa2 2 Exercício 931 ⇒ S 2 4π 3 3 12 (4a)2 ⇒ ⇒ S 2 (16π 12 3 )a2 3 ⇒ ⇒ S 2 S 1 S 2 ⇒ ⇒ S 2 πa2 2 (16π 12 3 )a2 3 ⇒ ⇒ S (19π 12 3 )a2 3 A B C 4a 4aS 2 S 1 S 1a a a a 33 a 156_Manual FME9.indd 149 23/07/13 14:46 150 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 991. nCDB ⇒ DB2 122 132 ⇒ DB 5 cm (DB 5 cm, AB 14 cm) ⇒ AD 9 cm S ABC 14 12 2 ⇒ S ABC 84 cm2 nAEF nADC ⇒ CD EF AD AE ⇒ ⇒ 12 x 9 y ⇒ x 4 3 y (1) S AEF 1 2 S ABC ⇒ 13 12 15 C F A B x E D 9 y 5 • • ⇒ xy 2 1 2 84 ⇒ xy 84 (2) (1) em (2) ⇒ 4 3 y y 84 ⇒ y 3 7 cm 992. nXYZ ⇒ tg 30º r XZ ⇒ ⇒ 3 3 r XZ ⇒ XZ r 3 Temos: r 3 2r r 3 a ⇒ ⇒ r ( 3 1)a 4 S S tri 3 S círc ⇒ 30º Y Z X rr r r 2rr 3√ r 3√ • ⇒ S a2 3 4 3π r2 ⇒ ⇒ S a2 3 4 3 π ( 3 1)2 a2 42 ⇒ S 2 3 3(2 3 )π 8 a2 993. (AB)2 256 ⇒ ⇒ AB 16 cm BC CD AD BĈE BĈF 90º FĈD BĈF 90º ⇒ ⇒ BĈE FĈD nBEC: tg BE 16 ⇒ nFDC: tg FD 16 ⇒ BE FD ⇒ ⇒ nBEC nDFC ⇒ FC EC S nECF 200 ⇒ (FC)(CE) 2 200 ⇒ 16 16 16 16 F D C A B E α α • • 33 a 156_Manual FME9.indd 150 23/07/13 14:46 151 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar ⇒ (FC) (FC) 400 ⇒ FC EC 20 cm nBCE: BE2 BC2 EC2 ⇒ BE2 162 202 ⇒ BE 12 cm 994. l 1 6 2πR ⇒ 12π 1 6 2π R ⇒ ⇒ R 36 cm nOAB ⇒ sen 30º r OB ⇒ ⇒ 1 2 r R r ⇒ r R 3 ⇒ r 36 3 ⇒ r 12 ⇒ S πr2 ⇒ ⇒ S 144π cm2 R B r r 30º O A l • 996. EC b ⇒ DE a b CE CF ⇒ EF b 2 AE AF nADE ⇒ (a b)2 a2 (b 2 )2 ⇒ ⇒ b2 2ab 2a2 0 ⇒ ⇒ b ( 3 1)a S (b 2 )2 3 4 ⇒ ⇒ S [( 3 1)a 2 ]2 3 4 ⇒ ⇒ S (2 3 3)a2 A B F CD b ba a – b b√2 b 2√ b 2√ • E 997. AD l 3 2 ⇒ AD 8 3 3 2 ⇒ ⇒ AD 12 cm ⇒ (AS SD 6 cm) nAMD é retângulo em D, MS é mediana ⇒ ⇒ MS AD 2 ⇒ MS 6 cm Aplicando a Trigonometria no nAPS, obtemos PS 3 cm, AP 3 3 cm. S nAPM (AP) (PM) 2 ⇒ ⇒ S nAPM 3 3 9 2 ⇒ ⇒ S nAPM 27 3 2 cm2 B D C M S P A 6 6 6 3 3 3 3 0 º√ • • • • 33 a 156_Manual FME9.indd 151 23/07/13 14:46 152 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 998. Usando base média de triângulo (AP'N) e de trapézio (MN'CB) é fácil concluir que o nABC é formado por 9 triângulos equivalentes. Os lados do nMNP são diagonais dos paralelogramos MN'NO, MOPP' e PONN'. Logo, a área de MPN é equivalente a 3 dos triângulos que formam o nABC. Então: S ABC S MNP 9 3 ⇒ S ABC S MNP 3. N'B P C NOP' M'M A • 999. Traçamos BE, com BE ⊥ AD ⇒ BE // OO' (1) (OB ⊥ AB, O'A ⊥ AB) ⇒ OB // O'A (2) (1) e (2) ⇒ EBOO' é paralelogramo ⇒ BE 13 cm nABE ⇒ AB2 AE2 BE2 ⇒ AB2 52 132 ⇒ AB 12 cm Rel. métricas ⇒ AB2 (BE) (BF) ⇒ 122 13 H ⇒ ⇒ H 144 13 cm S ABCD (AD BC) H 2 ⇒ S ABCD 24 144 13 1 2 ⇒ ⇒ S ABCD 1 728 13 cm2 D A O' E 4 5 9 F 4 4 O BC H • • • • 33 a 156_Manual FME9.indd 152 23/07/13 14:46 153 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar 1000. Note na figura ao lado os triângulos ABC, ABD e ABE, de mesma base AB e mesmo ângulo () opostos a essa base. No nABD: DM passa pelo centro DM ⊥ AB ⇒ AM MD LAL ⇒ nAMD nBMD ⇒ • C D E A M B α α α ⇒ AD BD ⇒ nABD é isósceles. Como DM passa pelo centro, DM é a maior altura relativa à base AB. Logo, o nABD isósceles é o que tem maior área. 1001. Exercício 784 ⇒ A x P 32 –x B y S 2 S 2 SR Q 27 – y D T C A x E 32 –x B y S 1 IG F 27 – y D H C S 1 ⇒ S AEFG S CHFI S APQR S CSQT Das figuras ao lado é imediato concluir que a área será a maior possível quando a base e a al- tura forem iguais à metade dos catetos correspondentes. Isto é, as dimensões do retângulo de- vem ser 13,5 e 16. 1004. BC 3 cm, AC 4 cm ⇒ AB 5 cm S ABC S BCR S ACR S ABR ⇒ ⇒ (AC) (BC) 2 (BC)(RD) 2 (AC)(ER) 2 (AB)(FR) 2 ⇒ ⇒ 4 3 3 5 r 4 r 5 r ⇒ r 1 2 cm A E C 4 F D 3 PR Q F r r B •• 33 a 156_Manual FME9.indd 153 23/07/13 14:46 154 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 1005. diâmetro 8 cm ⇒ R 4 cm B l 3 ⇒ B R 3 ⇒ B 4 3 cm b l 6 ⇒ b R ⇒ b 4 cm h a 6 a 3 ⇒ ⇒ h R 3 2 R 2 ⇒ ⇒ h 4 3 2 4 2 ⇒ ⇒ h (2 3 2) cm S (B b)h 2 ⇒ b S B a 3 a 6 ⇒ S (4 3 4)(2 3 2) 2 ⇒ ⇒ S 8 cm2 1006. Sejam k 1, k, k, 1 as medidas dos lados; h 1 , h 2 e h 3 suas res- pectivas alturas. Temos: 2p k 1 k k 1 ⇒ 2p 3k ⇒ S 6k p 3k 2 S p(p a)(p b)(p c) ⇒ ⇒ 6k 3k 2 3k 2 k 1 3k 2 k 3k 2 k 1 ⇒ ⇒ k2 196 ⇒ k 14 (k 1)h 1 2 6k ⇒ (14 1)h 1 2 6 14 ⇒ h 1 168 13 k h 2 2 6k ⇒ h 2 12 (k 1)h 3 2 6k ⇒ (14 1)h 3 2 6 14 ⇒ h 3 56 5 1007. ⇒ xy a2 x2 y2 d2 2xy 2a2 x2 y2 d2 Somando membro a membro, temos: ⇒ (x y)2 (d2 2a2) (x y)2 (d2 2a2) x y d2 2a2 x y d2 2a2 Resolvendo o último sistema, encontramos: x d2 2a2 d2 2a2 2 ; y d2 2a2 d2 2a2 2 . 33 a 156_Manual FME9.indd 154 23/07/13 14:46 155 COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR | MANUAL 9 | Fundamentos de Matemática Elementar Devemos ter d2 2a2 0 ⇒ d a 2. Note: d a 2 ⇒ x y a ⇒ ABCD é quadrado. C y A x D B • • • • d 2 d 2 1008. Sejam b e c os catetos. Temos: bc 2 120 b2 c2 a2 bc 240 b2 c2 a2 ⇒ ⇒ 2bc 480 b2 c2 a2 Somando membro a membro as equações do último sistema: (b c)2 480 a2 ⇒ b c 480 a2 . Então: (bc 240; b c 480 a2 ) ⇒ ⇒ b e c são raízes da equação x2 480 a2 x 240 0. Resolvendo esta equação, encontramos os valores de b e c: b a2 480 a2 480 2 cm; c a2 480 a2 480 2 cm. Além disso, devemos ter: a2 480 0 ⇒ a 4 30 cm. 1009. Sejam S a área do triângulo ABC e l a medida dos lados congruentes. Temos: S S ABP S ACP ⇒ ⇒ S l y 2 lx 2 ⇒ ⇒ (x y) 25 l . B P C y x ll A • • 1010. nOAB ⇒ sen 30º r 18 r ⇒ ⇒ 1 2 r 18 r ⇒ r 6 m 33 a 156_Manual FME9.indd 155 23/07/13 14:46 156 MANUAL | COMPLEMENTO PARA O PROFESSOR Fundamentos de Matemática Elementar | 9 S nOAB OA OB sen 60º 2 ⇒ ⇒ S nOAB 12 6 3 2 2 ⇒ ⇒ S nOAB 18 3 m2 18 O r 18 – r 30º A B S 60º S 1 S 2 S 3 r • S • S1 S nOAB S2 ⇒ ⇒ S1 18 3 π r2 6 ⇒ ⇒ S1 18 3 π 62 6 ⇒ S1 (18 3 6π) m2 S S1 S2 S3 πR2 12 ⇒ S 18 3 6π πr2 2 π 182 12 ⇒ ⇒ S 3(5π 6 3) m2 1011. Note que o triângulo original e os triângulos de áreas A, B e C são se- melhantes. Sendo S a área do triân- gulo original, temos: S (a b c)2 A a2 B b2 C c2 ⇒ ⇒ S a b c A a B b C c ⇒ cba a cB C P A ⇒ S ( A B C)2. 1012. A área procurada é igual à área de um quadrado de lado x mais 4 vezes a área do segmento circular som- breado na figura ao lado. 1º) Cálculo de x2: x2 a2 a2 2 a a cos 30º ⇒ ⇒ x2 2a2 2a2 3 2 ⇒ ⇒ x2 (2 3 )a2 a a aa a x Q P 30º a R 2º) Cálculo da área do segmento circular: Sseg Ssetor S nPQR ⇒ Sseg πa2 12 a a sen 30º 2 ⇒ ⇒ Sseg π 12 1 4 a2 3º) Área da região sombreada: S x2 4 Sseg ⇒ S (2 3) a2 4 π 12 1 4 a2 ⇒ ⇒ S 2 3 π 3 1 a2 ⇒ S (π 3 3 3 ) a2 3 33 a 156_Manual FME9.indd 156 23/07/13 14:46 Fundamentos de matemática elementar o sV a ld o d o lc e Jo sÉ n ic o la u P o m Pe o Geometria plana novAS QUESTÕES dE vESTibUlArES 99 Fundamentos de matemática elementar é uma coleção consagrada ao longo dos anos por oferecer ao estudante o mais completo conteúdo de Matemática elementar. Os volumes estão organizados da seguinte forma: VOLUME 1 conjuntos, funções VOLUME 2 logaritmos VOLUME 3 trigonometria VOLUME 4 sequências, matrizes, determinantes, sistemas VOLUME 5 combinatória, probabilidade VOLUME 6 complexos, polinômios, equações VOLUME 7 geometria analítica VOLUME 8 limites, derivadas, noções de integral VOLUME 9 geometria plana VOLUME 10 geometria espacial VOLUME 11 matemática comercial, matemática financeira, estatística descritiva A coleção atende a alunos do ensino médio que procuram uma formação mais aprofundada, estudantes em fase pré-vestibular e também universitários que necessitam rever a Matemática elementar. os volumes contêm teoria e exercícios de aplicação, além de uma seção de questões de vestibulares, acompanhadas de respostas. Há ainda uma série de artigos sobre história da matemática relacionados aos temas abordados. na presente edição, a seção de questões de vestibulares foi atualizada, apresentando novos testes e questões dissertativas selecionados a partir dos melhores vestibulares do país. Fu n d a m en to s d e m a tem á tic a elem en ta r G e o m e tria p la n a o sVa ld o d o lc e Jo sÉ n ic o la u Po m Peo CAPA_FME_9 LP-Carlos.indd 1 29/07/13 18:22 Capa Verso